Das Wichtigste in Kürze – Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
- Funktionsweise: Im Prinzip funktioniert eine Wärmepumpe genau wie ein Kühlschrank, nur dass Wärme anstatt Kälte entsteht. Sie entzieht dem Außenbereich Wärme und gibt sie als Heizenergie in das Haus. Als Energiequelle dienen u. a. die Erde, Grundwasser oder die Umgebungsluft.
- Effizienz: Die Wirksamkeit einer Wärmepumpe hängt ganz von der Temperatur der Wärmequelle ab. Ist die Differenz zwischen Wärmequelle und Heizsystem gering, so ist die Effizienz am höchsten.
- Installation: Eine Wärmepumpe darf nicht durch Laien montiert werden. Dafür ist ein Wärmepumpe Installationsservice notwendig. Je nach Leistungsumfang hilft der Experte sogar bei der Entscheidung für die richtige Wärmepumpe, montiert diese und übernimmt auch die regelmäßige Wartung.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Es gibt zahlreiche verschiedene Arten von Wärmepumpen. Im Folgenden zählen wir die bekanntesten Varianten auf und erklären, wie sie funktionieren und worin Unterschiede bestehen:
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Bei einer außen aufgestellten Luft-Wasser-Wärmepumpe befindet sich das gesamte Heizsystem im Garten der Hausbesitzer. Sie muss in bestimmten Mindestabständen zum eigenen Haus und zum Nachbarn aufgestellt werden. Eine unterirdisch verlegte Leitung transportiert die erzeugte Wärme in das Innere des Hauses zum Speicher und Wärmeverteilsystem.
Bei der Modernisierung entscheiden sich Eigentümer oftmals für diese Aufstellungsweise, da Bestandsgebäude häufig keine baulichen Änderungen zulassen und diese Variante außerdem nur wenig Platz einnimmt.
Für innen aufgestellte Luftwärmepumpen entscheiden sich oftmals Nutzer mit kleineren Grundstücken. Dafür benötigen die Heizsysteme im Haus etwas mehr Platz und einen Durchbruch nach draußen, um den Luftein- und Auslass zu erschließen. Diese baulichen Maßnahmen kann bei einem Neubau gleich bei der Planung berücksichtigt werden, weswegen diese Variante häufiger im Neubau zu finden ist.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Auch Grundwasser kann eine sinnvolle Energiequelle für den Betrieb einer Wärmepumpe sein. Selbst an kälteren Tagen liegen die Grundwassertemperaturen konstant bei rund 10°C, was einen äußerst effizienten Betrieb einer Wärmepumpe ermöglicht. Wenn Grundwasser in ausreichender Menge, Temperatur und Qualität und in nicht zu großer Tiefe vorhanden ist, kann man diese Wärmequelle mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe erschließen.
Sole-Wasser-Wärmepumpe
Bei der Nutzung von Erdwärme, auch oberflächennahe Geothermie, zapft man die im Erdreich gespeicherte Wärme an und bedient sich so des natürlichen Temperaturniveaus im Untergrund. Dieses liegt hierzulande, abhängig von den klimatischen und geologischen Verhältnissen, bei etwa 10°C. Der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur der Heizung ist damit auch im Winter gering, was einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe erlaubt. Dafür stehen zwei verschiedene Wärmequellenanlagen zur Verfügung: vertikale Erdwärmesonden oder horizontale Erdwärmekollektoren. Beide Anlagen zählen zu den sogenannten geschlossenen Systemen.
Warmwasser-Wärmepumpe
Warmwasser-Wärmepumpen, oder auch Brauchwasser-Wärmepumpen, nutzen die bereits vorhandene Wärmeenergie aus der Umgebung. Damit wird dann die Wärme für den Gebrauch und Warmwasser aufbereitet. Sie eignen sich auch für einen optimalen Verbrauch des selbst erzeugten Stroms aus Photovoltaik-Anlagen und lassen sich an ein bestehendes Luftverteilsystem koppeln.
Was sind die Vorteile einer Wärmepumpe und ihrer Funktionsweise?
Die Vorteile der Wärmepumpe hängen oftmals mit der Art der Wärmepumpe zusammen. Es lassen sich jedoch auch mehrere Vorteile verallgemeinern. So besteht bei allen Wärmepumpen nur ein kleiner Wartungsaufwand. Dann wiederum unterscheiden sich die Vorteile der Wärmepumpen vor allem wegen der Position am Haus.
Ist die Wärmepumpe außen angebracht, so gibt es Vorteile wie Langlebigkeit, geringe Temperaturschwankungen der Wärmequellen und vor allem gibt es keine Leistungsschwankungen bei Veränderung der Außentemperatur.
Bei Wärmepumpen, die im Haus angebracht sind, ist zunächst die Anschaffung etwas günstiger, vor allem, da kaum Eingriffe in die Gebäudehülle nötig sind. Zudem ist mit diesen Heizsystemen auch eine aktive Kühlung möglich.
Was sind die Nachteile einer Wärmepumpe und ihrer Funktionsweise?
Auch die Nachteile der Wärmepumpen hängen unter anderem von der Positionierung am Haus ab. Bei Außen-Heizsystemen spielt die Witterung eine große Rolle bei den Themen Langlebigkeit und Optik. Hinzukommen eine erforderliche Baubewilligung und die Tatsache, dass die Außentemperaturen die Effizienz beeinflussen.
Weitere Nachteile können die Bewilligungspflichten für Bohrungen sein, sowie die Tatsache, dass die damit verbunden Anschaffungskosten sehr hoch sind. Dazu kommen Installationskosten, da die Montage nicht durch Laien erfolgen soll, sondern eine Fachkraft dafür beauftragt werden muss.
Welche Funktionsweise der Wärmepumpe ist am günstigsten?
Das Heizen mit einer Wärmepumpe kostet 21 Cent pro kWh (Stand: 06/2023). Je nach Modell bzw. Art der Wärmepumpe ist der Stromverbrauch entsprechend höher oder niedriger, wobei einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe die günstigste und eine Luft-Luft-Wärmepumpe die teuerste Heizmöglichkeit ist.
Wie installiert man eine Wärmepumpe?
Die Installation einer Wärmepumpe darf nicht von Privatpersonen durchgeführt werden. Für die Installation muss der Nutzer einen Wärmepumpe Fachbetrieb beauftragen. Dieser begleitet das Projekt von der Planung bis hin zur Umsetzung.
Wie funktioniert die Wärmepumpe im Winter?
Im Winter funktioniert die Wärmepumpe genauso wie in allen anderen Jahreszeiten. Zwar braucht sie, je größer der Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außentemperatur, mehr Energie zum Heizen, doch ausreichend Wärme wird dennoch erzeugt.
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