Heizen mit Wärmepumpen befindet sich seit einigen Jahren im Fokus des öffentlichen Interesses. Die Tendenz, ein neues Haus mit einer Wärmepumpe auszustatten, ist steigend. Die derzeitige Situation der Energieversorgung ist neben der Angst vor hohen Kosten auch mit einer steigenden Sorge um die Umwelt und das Klima verbunden.
Gas als fossiler Brennstoff ist nicht zukunftsfähig. Auf der Suche nach alternativen Heizungssystemen ist die Wärmepumpenheizung in den Blickpunkt geraten. Das Nutzen von natürlicher Energie aus der Umwelt ist so einfach wie wirkungsvoll und eine einfache kostengünstige sowie umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Heizungsanlagen.
Woher stammt die Wärme?
Überall in der Umwelt gibt es Wärme. Im Boden, im Wasser und in der Luft gibt es natürliche Wärmequellen, die kostenlos zur Verfügung stehen. Die Gewinnung aus Erde und Grundwasser erfolgt über Erdwärmekollektoren bzw. Sonden. Diese transportieren die Energie an die Oberfläche. Dort wird sie über einen Wärmetauscher an die Wärmepumpe übertragen. Bei einer Luftwärmepumpe wird die Wärme der Außenluft über einen Ventilator aus der Umwelt entnommen. Die Umweltwärme wird im System der Wärmepumpe schrittweise umgewandelt und kann danach direkt genutzt werden.
Die Abläufe in der Wärmepumpe
Die Wärme aus Boden, Luft oder Wasser kommt im ersten Schritt in einem Wärmetauscher an. Die gewonnene Wärme wird an ein Kältemittel abgegeben. Das Kältemittel hat die Eigenschaft schon bei Minusgraden zu verdampfen. Das entstandene Gas wird weitergeleitet und in der nächsten Station verdichtet. Dieser Prozess wird von einem thermodynamischen Effekt begleitet, der zur einfachen Physik gehört. Das Gas wird zusammengepresst und durch die Komprimierung steigt das Druckniveau des Gases. Nach der physikalischen Regel wird die Druckerhöhung in einem Gas von einem Temperaturanstieg begleitet. Je nach Wärmepumpe erreicht der Dampf eine Temperatur zwischen 60 °C und 100 °C.
Der heiße Dampf wird in den Verflüssiger geleitet. Hier gibt der Dampf seine Wärmeenergie entweder direkt an die Heizung ab oder die Wärme wird in einem Wärmespeicher überführt. Der Dampf kühlt ab und wird wieder zu einem flüssigen Kältemittel. In einem letzten Schritt sorgt ein Ventil für die Druckentlastung und das Kühlmittel fließt in seine ursprüngliche Position zurück.
Wirkungsgrad einer Wärmepumpe
Ein wichtiger Satz der Naturwissenschaften weist darauf hin, dass Energie nicht erzeugt oder vernichtet wird. Sie wird grundsätzlich immer umgewandelt. Damit eine Wärmepumpe funktioniert, benötigt sie Strom, um die Umweltwärme zu gewinnen. Der Vorteil für das Klima ist, dass eine Wärmepumpe weniger zusätzliche Energie über Strom benötigt als sie erzeugt. Ein grober Richtwert lautet, dass eine Wärmepumpe aus 1 kWh Strom, den vergleichbaren Wert von 3-5 kWh Wärme erzeugt. Dieser Richtwert ist abhängig vom Typ des Wärmepumpensystems. In Verbindung mit einer umweltfreundlichen Form der Stromgewinnung sind Wärmepumpen eine äußerst nachhaltige Form der Wärmegewinnung.
