Wärmepumpe: Die Funktion im Detail

Erneuerbare Energien ersetzen beim Heizen und bei der Warmwasserbereitung zunehmend die fossilen Energieträger Öl und Gas. Das vermeidet schädliche CO₂-Emissionen und schont das Klima. Und Endverbraucher profitieren von geringeren Energiekosten.

Auf Haushalte fällt rund ein Viertel des Gesamtenergieverbrauchs in Deutschland. Dabei benötigen sie mehr als zwei Drittel der Energie, um die Wohnräume zu heizen.¹ Hierfür sind emissionsarme, umweltschonende Heizsysteme gefragt.

Als Ersatz für verbrennungsbasierte Heizungen bieten sich Wärmepumpen an, weil sie ihre Energie aus der Umwelt beziehen. Sie verbrennen kein Gas, Öl oder Holz, sondern nutzen die Umgebungswärme für die Energieerzeugung. Daher sind sie eine sehr umweltfreundliche und effiziente Heizungsalternative.

Das einzige, was die Wärmepumpe benötigt, ist Hilfsenergie in Form von Strom. Beispielsweise kommen bei der Grundwasserwärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von fünf auf einen Anteil Strom fünf Anteile Energie aus dem Grundwasser. Aus dem eingesetzten Strom können Sie also die fünffache Energiemenge in Form von Wärme gewinnen. Kommt der Strom aus einer regenerativen Quelle – wie bei Photovoltaik vom eigenen Dach oder Ökostrom vom Stromanbieter – ist der Betrieb der Wärmepumpe besonders emissionsarm.

Das Prinzip der Wärmepumpe ist eine seit Jahrzehnten bewährte Technik. In den letzten Jahren haben Wissenschaft, Hersteller und Fachhandwerk die Wärmepumpentechnologie enorm vorangebracht, weshalb sie sich als klassischer Wärmeerzeuger etabliert hat.

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe fußt auf dem Grundprinzip des „umgekehrten Kühlschranks“. Ein Kühlschrank entzieht seinem Innenraum die Wärme und gibt sie in den Außenraum ab. Die Wärmepumpe entzieht dagegen ihrer Umgebung die Wärme und gibt sie als Heizenergie an das Haus ab. Sie hebt, beziehungsweise pumpt, dabei die gewonnene thermische Energie von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau.

Alle Wärmepumpenheizungen bestehen unabhängig von der Wärmequelle aus drei Teilen: der Wärmequellenanlage, der Wärmepumpe und dem Wärmeverteil- und Speichersystem.

Anschließend erreicht der Kältemittel-Dampf den Verdichter der Wärmepumpe, auch als Kompressor bezeichnet. Er saugt das gasförmige Kältemittel kontinuierlich an. Unter hohem Druck wird es stark komprimiert. Dabei steigt die Temperatur des Dampfs bis auf rund 70°C an. Die Verdichtung durch den Kompressor ist für den Großteil des Stromverbrauchs der Wärmepumpe verantwortlich.

Die Komponenten zur aktiven und passiven Kühlung lassen sich bei vielen Wärmepumpen nachrüsten. Achten Sie gleich bei der Auswahl einer neuen Wärmepumpe auf die Kühloption, falls sie für Sie relevant ist.