Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Noch vor wenigen Jahren hatte die Wärmepumpe einen schlechten Ruf. Doch inzwischen haben zahlreiche Erfahrungen gezeigt, dass damals viele Vorurteile und Falschinformationen verbreitet worden waren. Inzwischen entscheiden sich im Neubau 73% für eine Wärmepumpen, mit steigender Tendenz. Bei allen Heizungs-Anschaffungen im Neu- und Altbau zusammen sind es 60%. Am verbreitesten ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe. Gebäude mit Wärmepumpen sind erkenntlich an dem Außengerät, das die Luft ansaugt.

Funktion

Eine Wärmepumpe arbeitet mit einem Kältemittel, das durch einen geschlossenen Kreislauf strömt. Im Verdampfer, der in den Kreislauf integriert ist, nimmt es die Wärme der Umgebung auf (Erdreich, Grundwasser, Luft) verdampft und dehnt sich dabei aus. Im Kompressor, der ebenfalls in den Kreislauf eingebaut ist, wird das Kältemittel wieder zusammengepresst. Dabei erwärmt es sich weiter.

Anschließend wird im Kondensator (Verflüssiger) die Wärme auf den Heizkreislauf im Gebäude übertragen, wobei die Temperatur des Kältemittels sinkt. Das gasförmige Kältemittel wird flüssig. Dann wird über einem Expansionsventil der Druck abgelassen, wodurch die Temperatur des Kältemittels noch weiter sinkt, oft unter die Außentemperatur. Das abgekühlte Kältemittel fließt nach außen und kann nun wieder Wärme aus der Umgebung aufnehmen.

Kältemittel

Es gibt Kältemittel aus natürlichen oder auch aus synthetischen fluorierten Kohlenwasserstoffen. Letzteres sollte man meiden, denn es ist ein starke Treibhausgase und darum kontraproduktiv. Diese Stoffe werden durch die natürlichen Kohlenwasserstoffe vom Markt verdrängt. Dazu gehören Propan, CO₂ und Isobutan. Auch das sind Treibhausgase, aber mit einer viel geringen Treibhauswirksamkeit. Sie strömen in einem geschlossenen Kreislauf und können nicht entweichen. Letztendlich muss man das mit der Alternative Gasheizung vergleichen, die während dem Betrieb vergleichsweise große CO₂-Mengen an die Umwelt emittiert.

Wirkungsgrad und Energieverbrauch

Wärmepumpen brauchen Strom für den Kompressor. Er verbraucht die meiste Energie. Doch auch der Ventilator im Außenbereich, der die Luft ansaugt, die Umwälzpumpen und das elektronische Steuergerät benötigen Strom.

Trotzdem haben Wärmepumpen einen Wirkungsgrad zwischen 300 und 500% und arbeiten damit sehr effektiv. Das senkt die Betriebskosten. Kommt der Strom aus Erneuerbare Energien vom eigenen Dach, dann ist sie die optimale Heizung

Verbreitung

Ihre größte Verbreitung haben Wärmepumpen im winterkalten Skandinavien. Im erdölreichen  Norwegen heizen 63% mit der Wärmepumpe, in Finnland 50 und in Schweden 60%. Auch hier steigt der Anteil. Es werden hier allerdings Erdwärmepumpen beliebt, weil sie auch noch bis zu -40°C stabil und effizient arbeiten. Hierbei werden die Rohre in etwa 2 M Tiefe schlauchförmig unter die Erde verlegt.

Wärmepumpen im Mehrfamilienhaus

Andreas Köhler von der Verbraucherzentrale Baden-Württemberg sagt: „Die Installation von Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern ist grundsätzlich möglich, jedoch etwas anspruchsvoller als in Einfamilienhäusern“.

Wer sich eine Wärmepumpe anschaffen will, erhält eine staatliche Förderung, die ab Februar 2027 sinken wird.

Wichtig ist ein Preisvergleich zwischen den verschiedenen Anbietern.