Was ist eine Wärmepumpe?

Der Trend in der Heiztechnik entwickelt sich zunehmend hin zur Wärmepumpe ‒ doch was ist eine Wärmepumpe eigentlich? Eine Wärmepumpe heizt und kühlt ein Gebäude, indem sie mithilfe von elektrischer Energie die Wärme von einem zum anderen Ort überträgt, ohne dass diese durch Verbrennungsvorgänge erzeugt bzw. gewonnen werden muss. Wärmepumpen sind energieeffiziente Heiz- und Kühllösungen.

In diesem Artikel wird erklärt:

• Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
• Welche Arten an Wärmepumpen gibt es?
• Was sind die Vorteile und Nachteile einer Wärmepumpe?
• Wie sparen Wärmepumpen Energie?

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Nachdem wir kurz und prägnant geklärt haben „Was ist eine Wärmepumpe?“ geht es nun um die Frage „Wie funktioniert eine Wärmepumpe?“. Die Funktionsweise der Wärmepumpe ist im Prinzip simpel: Wärmepumpen absorbieren Wärme von außen und übertragen sie in Innenräume. Es kann ebenso Wärme aus Innenräumen nach außen abgeben werden. Das Gerät entzieht einer Quelle wie z. B. Luft-, Erd- oder Abwärme die Wärme und leitet sie dorthin, wo sie benötigt wird. Da die Wärme übertragen und nicht erzeugt wird, kann man potenziell Energie sparen und der Betrieb von Geräten wie Heizkesseln oder elektrischen Heizungen kann günstiger werden.

Funktionsweise einer Wärmepumpe:

1. Die Wärme wird zunächst aus der Luft oder dem Boden gewonnen und über ein Wärmetauschsystem – den sogenannten Kältekreislauf – übertragen.
2. Die gewonnene Wärme erhöht nun die Temperatur des flüssigen Kältemittels in dem externen Wärmetauscher der Wärmepumpe und wandelt es durch Verdampfung in Gas um, während das Kältemittel Wärme aufnimmt.
3. Der Kompressor erhöht daraufhin den Druck des gasförmigen Kältemittels, wodurch dessen Temperatur zusätzlich steigt.
4. Die entstandene Wärme wird dann über den internen Wärmetauscher an das Zentralheizsystem des Hauses weitergeleitet. Sobald das gasförmige Kältemittel kondensiert, gibt es die Wärme ab und wandelt sich wieder in eine Flüssigkeit um.
5. Der Kältekreislauf wird fortlaufend wiederholt, indem Wärme von außen (Luft, Boden oder Wasser) aufgenommen und an das Gebäude abgegeben wird, um die Heizkörper, Fußbodenheizung oder Wasser zu erwärmen.

Welche verschiedenen Arten an Wärmepumpen gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpensystemen:

• Luftwärmepumpe
• Erdwärmepumpe
• Brauchwasserwärmepumpe
• Hybrid-Wärmepumpe

Luftwärmepumpe

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist leicht erklärt: Das Gerät saugt Außenluft an und nimmt die darin enthaltene Wärme durch ein Kältemittel auf, das bei niedrigen Temperaturen verdampft. Der Dampf wird dann komprimiert, wodurch seine Temperatur steigt, und die Wärme wird an das Heizsystem abgegeben, während das Kältemittel wieder in eine Flüssigkeit kondensiert.

Die R32 Monoblock S von LG ist eine kompakte Anlage mit hervorragender Leistung auch bei Minustemperaturen sowie geringem Geräuschpegel, die für das Heizen von Räumen sowie für die Erzeugung Warmwasser genutzt werden kann.

Erdwärmepumpe

Erdwärmepumpen gewinnen Wärme, indem sie eine Wärmeträgerflüssigkeit durch Rohre im Erdreich bzw. den sogenannten Erdwärmetauscher pumpen. Die Wärme wird dann vom Zentralheizsystem über die Wärmepumpe in das Innere des Hauses übertragen.

Brauchwasserwärmepumpe

Die Brauchwasserwärmepumpe gewinnt Wärme aus einem Gewässer, wie z. B. einem See, und leitet sie dann an ein Heizsystem weiter. Dieser Vorgang ist eher selten, kann aber diverse Vorteile haben und energieeffizient sein – je nach passender Lage.

Hybrid-Wärmepumpe

Eine Hybrid-Wärmepumpe nutzt erneuerbare Wärmequellen (Wärmepumpen) in Kombination mit einer weiteren Wärmequelle wie Öl, Gas oder LGP. Dies eignet sich, wenn man eine kohlenstoffarme Lösung sucht, jedoch aus Konstruktionsgründen nicht 100 % auf erneuerbare Energie setzen kann.

Vorteile der Wärmepumpe

1. Effizienz
   Einer der größten Vorteile der Wärmepumpe ist ihre potenzielle Effizienz bei der Energieeinsparung. Da Wärmepumpen die Wärme von einem zum anderen Ort übertragen, anstatt sie über Rohstoffe wie Öl, Gas oder Flüssiggas zu gewinnen, kann möglicherweise weniger Energie für die Beheizung oder Kühlung von Häusern aufgebracht werden.
2. Niedrige Betriebs- und Wartungskosten
   Wärmepumpen benötigen – im Gegensatz zu herkömmlichen Heizkesseln – dank der robusten Bauweise und der geringen Anzahl beweglicher Teile weniger Wartung, während die niedrigen Betriebskosten zusätzlich Energie sparen. Eine jährliche Kontrolle und Wartung wird jedoch empfohlen.

3. Keine Emissionen
   Wie umweltfreundlich funktioniert eine Wärmepumpe? Da für die Wärmeerzeugung keine fossilen Brennstoffe von den Wärmepumpen benötigt werden, verursachen diese auch keine Emissionen.

4. Keine Kraftstofflagerung
   Man muss sich keine Gedanken über die Beschaffung oder Lagerung von Brennstoff für das Heizsystem machen – dies ist besonders in Gegenden von Vorteil, in denen dieser nicht so leicht erhältlich ist.

5. Längere Lebensdauer
   Wärmepumpen können im Vergleich zu den üblichen 10–15 Jahren eines Heizkessels ganze 20–25 Jahre genutzt werden.

Nachteile der Wärmepumpe

1. Höhere Anschaffungskosten
   Die Erstinstallation einer Wärmepumpe kann teurer als die eines herkömmlichen Heizkessels ausfallen. Bei ordnungsgemäßer Installation können sich diese Kosten jedoch möglicherweise während ihrer Lebensdauer aufgrund der geringen Betriebskosten amortisieren.

2. Mehr Planung erforderlich
   Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizkesseln erfordert die Installation von Wärmepumpen insgesamt mehr Planung und Vorbereitung. Das System muss gut durchgeplant sein und Berechnungen bezüglich des Wärmeverlustes, der Isolierung, der Größe der Heizstrahler und zur Bewertung der Wärmeleistung beinhalten.

3. Höherer Stromverbrauch
   Wie stromsparend funktioniert eine Wärmepumpe? Da eine Wärmepumpe Strom verwendet, werden die Stromkosten bei einer Umstellung von Gas oder Öl steigen. Erkundige dich bei deinem Anbieter, ob es für dein Heizsystem einen günstigeren Tarif gibt.

4. Nicht für jeden Standort geeignet
   Falls dein Gebäude zugig oder schlecht isoliert ist, kann es dich durchaus mehr kosten. Falls du ein knappes Budget hast, wäre es zunächst idealer, deine alte Heizungsanlage richtig zu isolieren und dann für eine zukünftige Wärmepumpeninstallation zu sparen.

Wie sparen Wärmepumpen Energie?

Ein großer Teil der globalen Emissionen stammt aus dem Heizen und Kühlen von Gebäuden. Um dieses Problem zu bewältigen, müssen Hausbesitzerinnen und Hausbesitzer sowie Unternehmen bessere Praktiken anwenden und die Vorteile eines Wechsels zu Wärmepumpensystemen in Betracht ziehen.

Wärmepumpen arbeiten mit der Wärme aus Quellen wie Luft, Boden oder Wasser und übertragen diese dorthin, wo sie benötigt wird. Ob Brauchwasserpumpe oder Hybrid-Wärmepumpe ‒  sie werden mit Strom betrieben und eliminieren somit die Notwendigkeit der Wärmeerzeugung mit fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas. Wenn ein System richtig geplant und eingerichtet ist, kann es bis zu fünfmal mehr Energie erzeugen als verbrauchen.

Da es viele alternative Stromquellen wie Sonnen- und Windenergie gibt, können wir sauberere Energie für den Betrieb von Wärmepumpen verwenden.

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