Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe heizt — aber wie funktioniert das eigentlich? Das Grundprinzip ist älter als die Technologie und leichter zu verstehen als es klingt.
Das physikalische Grundprinzip
Wärmepumpen arbeiten nach demselben Prinzip wie ein Kühlschrank — nur umgekehrt. Ein Kühlschrank entzieht dem Innenraum Wärme und gibt sie hinten (an der Rückseite) ab. Eine Wärmepumpe entzieht der Umgebung (Außenluft, Erdreich oder Grundwasser) Wärme und gibt sie als Heizwärme ins Gebäude ab.
Das Besondere: Wärmepumpen verbrauchen weniger Energie als sie liefern. Für 1 kWh elektrische Energie erzeugen sie typischerweise 3 bis 4 kWh Wärme. Dieser Faktor heißt COP (Coefficient of Performance) oder Jahresarbeitszahl (JAZ).
Die vier Kreislaufphasen
1. Verdampfer: Ein Kältemittel mit sehr niedrigem Siedepunkt nimmt Wärme aus der Außenluft (oder dem Erdreich) auf und verdampft dabei — auch wenn es draußen nur 0°C hat.
2. Kompressor: Der verdampfte Kältemitteldampf wird vom elektrisch betriebenen Kompressor stark verdichtet. Dabei erhöht sich die Temperatur erheblich — auf 50 bis 70°C.
3. Kondensator/Wärmetauscher: Das heiße Kältemittel gibt seine Wärme an das Heizungswasser ab. Dabei wird es wieder flüssig.
4. Expansionsventil: Das flüssige Kältemittel wird entspannt, seine Temperatur sinkt wieder stark. Dann beginnt der Kreislauf von vorne.
Warum das auch bei Minustemperaturen funktioniert: Das Kältemittel hat einen sehr niedrigen Siedepunkt (unter -30°C). Es nimmt also auch bei 0°C oder -10°C Außenluft noch Wärme auf. Erst bei sehr niedrigen Temperaturen (unter -15°C, selten in Graz) sinkt die Effizienz spürbar.
Was das für die Praxis bedeutet
Wärmepumpen sind am effizientesten, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur klein ist. Je geringer die benötigte Vorlauftemperatur, desto effizienter läuft die Pumpe. Deshalb kombiniert man Wärmepumpen am besten mit Fußbodenheizung.
Welche Wärmepumpentypen für Graz passen: Wärmepumpenarten Vergleich. Was ein Gebäude erfüllen muss: Gebäudevoraussetzungen für Wärmepumpe.
Wärmepumpeninstallation in Graz: Derigo Installations GmbH, 0316 57 24 57.