Wärmepumpe

Funktionsweise der Wärmepumpe

Eine Wärmpumpe funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie ein Kühlschrank. In einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert ein geeignetes Medium, das in flüssigem Aggregatszustand bei geringem Druck einen vergleichsweise niedrigen Siedepunkt aufweist. Von der Umwelt kann es so in einem so genannten Verdampfer leicht Wärme aufnehmen, die das Arbeitsmittel zum Verdampfen bringt. Der Dampf wird weiter entlang des Kreislaufes gesaugt und dabei komprimiert. Damit steigen Druck und Temperatur des Dampfes stark an. Im Verflüssigerbereich wird es durch das Heizwasser geleitet und gibt beim Kondensieren Wärme an das umgebende Heizwasser ab. Danach wird das nun wieder flüssige Medium entspannt und erneut in den Verdampfer geleitet. Der Kreislauf beginnt von neuem.

Je nach Wärmequelle kann man verschiedene Typen von Wärmepumpen unterscheiden.

Wärmepumpen Typen

Die Luftwärmepumpe entnimmt die Energie der Außenluft. Dies funktioniert selbst bei Minusgraden noch. Hierfür sind keine großen Umbauarbeiten nötig, allerdings arbeitet die Luftwärmepumpe gerade im Winter wenn der Heizbedarf am höchsten ist nicht so effizient. Denn im Winter ist die Differenz zwischen der kalten Außenluft und dem Wärmebedarf sehr hoch.

Wasserwärmepumpen entnehmen die Energie dem Grundwasser, welches bei Temperaturen zwischen 8 und 10 Grad Celsius liegt. Hierfür ist die Installation einer Brunnenanlage erforderlich.

Eine Erdwärmepumpe nutzt die Geothermie zur Wärmegewinnung. Denn berreits ab einer Tiefe von 1-2 Metern ist die Erde das ganze Jahr frostfrei. Ab einer Tiefe von 40 bis 100 Metern sind Temperaturen zwischen 8 bis 10 Grad vorzufinden. Einerseits gibt es die Möglichkeit Erdsonden in einer Tiefe zwischen 40 und 100 Metern zu installieren. Ansonsten können Erdkollektoren horizontal unterhalb der Frostgrenze in einer Tiefe von ca. 2 Metern verlegt werden.

Wirkungsgrad und Effizienz der Wärmepumpe

Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe bemisst sich anhand der Arbeitszahl. Die Arbeitszahl beschreibt das Verhältnis zwischen aufgewendeter Energie zum Wärmeertrag. Ab einem Verhältnis von 1:3 arbeiten Wärmepumpen effizient, wobei ein Verhältnis von 1:4 bis 1:5 angestrebt werden sollte.

Für die Effizienz der Wärmepumpe ist darüber hinaus entscheidend, dass die benötigte Heizlast vorher so genau wie möglich bestimmt wurde. Hier empfiehlt es sich einen Fachmann zu Rate zu ziehen. Folgende Faktoren sind für die Heizlast maßgebende Faktoren.

  • Die zu beheizende Wohnfläche
  • Die Dämmung des Hauses
  • Die Anzahl der im Haushalt lebenden Personen

Besonders effizient arbeiten Wärmepumpen im Zusammenspiel mit Heizungen mit einer niedrigen Vorlauftemperatur, wie Fußboden- oder Wandflächenheizungen.

Wärmepumpen Preise

In der Anschaffung liegen die Wärmepumpen Preise deutlich über denen von Öl- oder Gasheizungen. Für ca. 10.000 Euro sind Wärmepumpe plus Warmwasserspeicher zu haben. Zum Vergleich: Gas- oder Ölheizungen sind in der Anschaffung etwa halb so teuer. Bei der Wärmepumpe kommen jeweils noch die Kosten für die Installation  der Kollektoranlage dazu.

Im Fall von Geothermie sind das Erdsonden oder Erdkollektoren, für die nochmals mehrere Tausend Euro zu veranschlagen sind. Für Wasserwärmepumpen ist eine Brunnenbohrung erforderlich, die preislich ähnlich teuer kommt. Am kostengünstigsten ist die Nutzung von Außenluftwärme. Diese funktioniert je nach verwendetem System bis -20° Grad Außentemperatur. Neben der Heizung und dem Wärmespeicher fallen keine weiteren Kosten an. Auf jeden Fall empfiehlt es sich zusätzlich in gute Isolation des Gebäudes zu investieren. Dem gegenüber stehen bei der Kalkulation für Wärmepumpen Preise die deutlich günstigeren Betriebskosten: Statt der Heizenergiekosten für Öl oder Gas fallen nur noch die Kosten für den Betrieb der Wärmepumpe selbst an, die elektrisch oder mit Gas betrieben wird. Bei Neubauten entfallen zusätzlich die Baukosten für den Schornstein sowie die Kosten für den Öltank.

Bei der Modernisierung oder der Neuinstallation einer Heizung interessieren sich Verbraucher immer mehr für alternative Heizsysteme.
Heizungstipp stellt daher einige entsprechende Systeme vor.