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Wärmepumpe

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Klimatechniker.net Team
Verfasst von Klimatechniker.net Team
Zuletzt aktualisiert: 05. November 2019
Lesedauer: 7 Minuten
Der Kreislauf einer Wärmepumpe ist so konzipiert, dass die Wärmequelle optimal genutzt wird. © Klimatechniker.net

Mit einer eigenen Wärmepumpe kann erreicht werden, wonach viele Hausbesitzer suchen: niedrigere Heizkosten bei geringerer Umweltbelastung. Dafür sind allerdings eine sorgfältige Planung und eine gewissenhafte Ausführung nötig. Klimatechniker.net informiert über die Wahl der richtigen Wärmepumpe!

Ein zyklisches Diagramm veranschaulicht die vier Hauptkomponenten eines Thermodynamik-Systems: Kompressor, Verflüssiger, Drosselorgan und Verdampfer. Ein blauer Kreis mit einem Pfeil zeigt den Fluss der Prozesse, jeder Abschnitt ist entsprechend beschriftet.

Der Kreislauf einer Wärmepumpe ist so konzipiert, dass die Wärmequelle optimal genutzt wird. © Klimatechniker.net

Eine Wärmepumpe kann im Idealfall die eigenen Heizkosten senken – durch die steigenden Öl- und Gaspreise wenden sich immer mehr Hausbesitzer dieser Nutzungsmöglichkeit von alternativen und nachhaltigen Energien zu. Durch die zahlreichen verschiedenen Modelle, die aufgrund der steigenden Nachfrage mittlerweile auf dem Markt erhältlich sind, können Sie auch für Ihre Räumlichkeiten die passende Wärmepumpe finden!

Was ist eine Wärmepumpe und wie funktioniert sie?

Eine Wärmepumpe ist eine besondere Form der Heizmöglichkeit: Eine solche Pumpe hebt das Temperaturniveau an, indem es Wärme aus dem Erdreich, der Luft oder dem Wasser nutzt. Die Wärmegewinnung erfolgt damit immer mit alternativen Energiequellen, sodass sich dieses Konzept als besonders umweltfreundlich präsentiert.

Das Prinzip einer Wärmepumpe ähnelt dem Kühlschrank – allerdings umgekehrt: Die Wärmepumpe sorgt dafür, dass sich der Raum erwärmt, während der Kühlschrank die Temperatur im Innenraum herabsetzt.
Grundsätzlich besteht eine typische Wärmepumpe aus vier Komponenten: dem Verdampfer, dem Kompressor, dem Verflüssiger und einem Drosselorgan. Der Verdampfer entzieht der Wärmequelle Energie und verdampft das Kältemittel, das danach im Kompressor verdichtet wird – hier wird auch der Druck erhöht. Dabei werden die Temperatur durch zugeführte Energie und der Druck erhöht. Im Anschluss kondensiert das Kältemittel im Verflüssiger und wird zum Schluss in einem Drosselorgan wieder abgekühlt und der Druck auf den Ausgangswert herabgesetzt. Zum Schluss wird das Kältemittel wieder zum Verdampfer geleitet, wo der Kreislauf von vorn beginnt.

Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe

Bei der Überlegung, eine Wärmepumpe für die Beheizung der Wohnräume anzuschaffen, sollten Hausbesitzer zwischen den wichtigsten Vor- und Nachteilen abwägen, bevor sie eine Entscheidung treffen – nur so kann diese Form der Klimatechnik für eine spürbare Energieeinsparung sorgen.

Vorteile

Wenn Sie eine Wärmepumpe anschaffen, haben Sie gegenüber konventionellen Heizmethoden einige finanzielle Vorteile: Zum einen gibt es staatliche Förderungsmöglichkeiten, die Zuschüsse und Kredite gewähren. Dazu gehört in erster Linie das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, das Wärmepumpen sowohl im Gebäudebestand als auch im Neubau fördert. Darüber hinaus bieten viele Energieversorger zum anderen Vergünstigungen an, wenn die Räume mit einer Wärmepumpe geheizt werden.
Darüber hinaus zeichnet sich das Konzept der Wärmepumpe natürlich durch seinen besonders umweltfreundlichen Charakter aus. Daraus ergeben sich weitere Vorteile: Nicht nur wird die Umwelt geschützt, Sie können Ihre Räume auch unabhängig von steigenden Gas- und Ölpreisen beheizen! Darüber hinaus kann die Wärmepumpe mit weiteren nachhaltigen Energien kombiniert werden – zum Beispiel mit Solarkollektoren auf dem Dach.
Nicht zuletzt sind Wärmepumpen mit einem sehr geringen Wartungsaufwand verbunden – im Gegensatz zu Brennwertkesseln und ähnlichen Heizmethoden, die deutlich häufiger gewartet werden müssen. Wärmepumpen werden häufig als nahezu wartungsfrei beschrieben.

Nachteile

Dennoch ist die Installation auch mit einigen Nachteilen verbunden, die beachtet werden sollten.
So steht vor allem die Wirtschaftlichkeit des Anbaus im Fokus: Wann lohnt sich die Anschaffung? Dies sollte mit einem ausgebildeten Klimatechniker geklärt werden – dieser kann zum einen die Gegebenheiten vor Ort prüfen, denn die Effizienz einer solchen Anlage ist zum Beispiel maßgeblich von der Bodenbeschaffenheit abhängig.
Wenn eine Wärmepumpe das Grundwasser als Wärmequelle nutzen soll, ist immer eine Genehmigung erforderlich – da das Grundwasser in Deutschland zu Trinkwasser verarbeitet wird und damit unter besonderem rechtlichem Schutz steht, darf es durch die Installation der Anlage auf keinen Fall verschmutzt oder anderweitig geschädigt werden.
Auch bei der Wahl des eingesetzten Kältemittels sollten Sie einen Fachmann hinzuziehen, der Sie berät – viele der vertriebenen Kältemittel sind schädlich für die Umwelt. Fluorchlorkohlenwasserstoffe beeinträchtigen als flüchtige synthetische Stoffe die Ozonschicht. Als Alternative können natürliche Kältemittel verwendet werden, zu denen beispielsweise Ammoniak, Kohlenstoffdioxid und Wasser gehören. Diese tragen nicht negativ zum Treibhauseffekt bei und beeinflussen den Abbau der Ozonschicht nicht.

UNSER TIPP:
Ein Klimatechniker steht Ihnen beratend zur Seite – er kann Sie zur Thematik der Wärmepumpe beraten und mit Ihnen klären, ob sich die Installation einer Anlage in Ihrem individuellen Fall lohnt.

Art der Wärmequelle

Wärmepumpen sind in verschiedenen Funktionsweisen und Variationen erhältlich – grundsätzlich werden die verschiedenen Wärmequellen unterschieden.

Die Art der Wärmequelle ist bei der Installation einer Wärmepumpe besonders wichtig.
Außenluft ist eine der günstigsten Varianten, gilt allerdings als weniger effizient. Dies liegt vor allem in der Tatsache begründet, dass dann stärker geheizt wird, wenn die Außentemperaturen fallen – die Differenz zwischen der Temperatur der Wärmequelle und der Innentemperatur ist also sehr groß. Alternativ zur Außenluft kann auch die Abwärme des Gebäudes genutzt werden. Diese ist deutlich höher als die normale Außenluft.

Erdwärme ist dagegen deutlich besser nutzbar, da die Temperaturen im Erdreich das ganze Jahr über relativ hoch sind. Die Wärmegewinnung erfolgt über ein vertikales oder horizontales Rohrsystem, das in den Boden eingebracht wird.
Auch die Kopplung der Wärmepumpe mit dem Grundwasser gilt als ausgesprochen effizient, da es ähnlich wie das Erdreich ganzjährig problemlos nutzbar ist. Hier ist allerdings unbedingt eine Genehmigung nötig – die Nutzung der Erdwärme muss im Gegensatz lediglich angezeigt werden. Außerdem darf das Grundwasser nicht zu tief liegen, damit das System bis zum Wasser reicht.

Wann lohnt sich eine Wärmepumpe?

Viele Hausbesitzer stellen sich aufgrund der zahlreichen Vorteile der Wärmepumpe die Frage, ob sich eine solche Anlage für das eigene Gebäude lohnt.
Die Antwort auf diese Frage hängt maßgeblich von der Effizienz ab. Ein Klimatechniker kann dazu mit Ihnen die Heizlast des Hauses berechnen und die Sperrzeiten der Energieversorger in die Überlegungen einbeziehen – in diesen Zeitspannen werden die Wärmepumpen nicht betrieben. Maximal darf diese Dauer drei Mal zwei Stunden innerhalb eines Tages nicht überschreiten. Auch die Wahl der passenden und möglichen Wärmequelle sowie die Wahl der Wärmepumpe selbst beeinflussen die Effizienz der Anlage. Lassen Sie sich daher im Vorfeld bereiten, um die Meinung eines Experten einzuholen und sich über das Kosten-Nutzen-Verhältnis zu informieren. Dieser übernimmt auch die Installation für Sie und richtet die Anlage ein, sodass sie betriebsbereit ist.

Fazit

Wärmepumpen sind umweltfreundlich und, wenn sie von einem Klimatechniker versiert installiert wurden, sehr effizient. Ausschlaggebend ist dabei vor allem die Wahl der Wärmequelle: Wärme aus dem Erdreich sowie aus dem Grundwasser hat sich als besonders nützlich erwiesen, da sie ganzjährig ohne Probleme genutzt werden können. Sowohl bei der Wahl der passenden Wärmepumpe als auch bei der Installation der Anlage sollten Sie auf keinen Fall auf die fachmännische Hilfe eines Klimatechnikers verzichten, denn dieser sorgt dafür, dass die Wärmepumpe ohne Komplikationen in Betrieb genommen werden kann.

Über unsere*n Autor*in
Klimatechniker.net Team
Klimatechniker.net ist das Branchenverzeichnis für Kälte- und Klimatechniker. Die Redaktion von Klimatechniker.net erstellt regelmäßig Ratgeber und gibt Tipps zu Klimatechnik-Themen aller Art: von Kälte- und Klimaanlagen über Lüftungsanlagen bis hin zu Wärmerückgewinnung.