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Zuverlässig und umweltschonend: Wärmepumpen in Aktion und Funktion

Die Technik von Wärmepumpen ist längst bewährt. Wir von Vaillant entwickeln sie schon seit den 2010er Jahren und fertigen die Geräte selbst (hier ein kleiner Einblick). Wie bei jeder Technik gibt es auch bei Wärmepumpen einen ständigen Fortschritt. Viele Mythen und Vorbehalte gegenüber Wärmepumpen beruhen daher oft auf Erfahrungen mit den ersten Geräten dieser Art aus den 1990er Jahren.

Auf dieser Seite erfahren Sie Einzelheiten zum aktuellen Stand der Technik, wie das Prinzip einer Wärmepumpe funktioniert und welche Arten der Umweltwärme Sie mit Wärmepumpen nutzen können.

So funktionieren Wärmepumpen.

Diese drei Arten der Umweltwärme können Sie nutzen.

So können Wärmepumpen im Sommer Ihre Räume angenehm temperieren.

Wissenswertes rund um die Technik von Wärmepumpen.

Einfaches Prinzip: So funktionieren Wärmepumpen

Eine Wärmepumpe ist mit dem Prinzip eines Schnellkochtopfs zu vergleichen: Wasser wird zum Kochen und schließlich zum Verdampfen gebracht. Da der Dampf nicht entweichen kann, nimmt der Druck zu – und die Temperatur des Wasserdampfes steigt. Bei einer Wärmepumpe wird jedoch kein Wasser, sondern ein spezielles Kältemittel zum „Kochen“ gebracht. Der Siedepunkt des Kältemittels liegt bereits bei -40 °C. Mit einem Kompressor wird der Druck des verdampften Kältemittels weiter erhöht. Dadurch steigt die Temperatur des gasförmigen Kältemittels so stark an, dass selbst bei tiefen Außentemperaturen genug Wärme zum Heizen zur Verfügung steht. Sehen Sie selbst!

Vielfältige Wärmequellen: Diese drei Arten der Umweltwärme können Sie nutzen.

Die Wärme aus dem Erdreich zapfen Sie mit Erdsonden oder Erdkollektoren an. Um Umweltwärme aus dem Grundwasser zu gewinnen, sind ein Saug- und ein Schluckbrunnen erforderlich. Luftwärmepumpen saugen Umgebungsluft direkt an und nutzen deren Wärmeenergie. Und so funktionieren die verschiedenen Wärmepumpen:

Wärmequelle Erde: So funktioniert die Sole/Wasser-Wärmepumpe

Erdwärmepumpen nutzen die im Boden gespeicherte Wärme – je nach Bodenbeschaffenheit und Grundstücksgröße mithilfe einer Erdsonde oder eines Erdkollektors. Die Erdsonde wird nach einer Tiefbohrung bis zu 100 Meter oder mehr senkrecht in die Erde eingebracht. Für diese Bohrung ist eine behördliche Genehmigung einzuholen. Wärmepumpen mit Erdsonde können auch zur passiven Wohnraumkühlung eingesetzt werden. Der Erdkollektor hingegen wird großflächig oder als kompakter Korb in 1,20 bis 1,50 Meter Tiefe verlegt. Eine gesonderte Genehmigung ist dafür nicht erforderlich. In allen Fällen ist frostsichere Sole der Wärmeträger.

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Wärmequelle Grundwasser: So funktioniert die Wasser/Wasser-Wärmepumpe

Wasser/Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärme des Grundwassers mithilfe behördlich genehmigter Brunnen. Aus einem Saugbrunnen wird Grundwasser entnommen und über einen Schluckbrunnen wieder in den natürlichen Kreislauf rückgeführt. Sofern Qualität und Quantität des Grundwassers ausreichend sind, können dafür auch bestehende Brunnen genutzt werden. Wasser/Wasser-Wärmepumpen sind aufgrund der konstant hohen Durchschnittstemperatur von Grundwasser das ganze Jahr über sehr effizient. Bei entsprechender Ausstattung und Genehmigung durch die Untere Wasserbehörde können sie im Sommer auch zur passiven Wohnraumkühlung genutzt werden.

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Wärmequelle Luft: So funktioniert die Luft/Wasser-Wärmepumpe

Luft/Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärme der Umgebungsluft – selbst Außentemperaturen bis zu -25 °C sind für die Wärmegewinnung noch ausreichend. Dafür sind weder eine Erdbohrung oder Erdarbeiten auf dem Grundstück erforderlich, noch ein Brunnen, sondern lediglich die Aufstellfläche für die Außeneinheit. Im Sommer kann eine Zusatzausstattung per aktiver Kühlfunktion für weiteren Komfort sorgen.

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Komfortables Kühlen: So können Wärmepumpen im Sommer Ihre Räume angenehm temperieren

Wärmepumpen erzeugen nicht nur Wärme, sondern können bei entsprechender Auslegung auch für Kühlung sorgen. Je nach genutzter Umweltwärme und gewünschter Leistung kann aktiv oder passiv gekühlt werden. So lässt sich die Raumtemperatur um bis zu 3 °C absenken. Die Kühlleistung einer Wärmepumpe ist somit nicht mit der einer Klimaanlage zu vergleichen. Was Klimaanlagen von Vaillant bieten und welche Installationen möglich sind, haben wir für Sie in einem separaten Ratgeber zusammengestellt.

Sehen Sie sich in unserem kurzen Video an, wie die aktive und passive Kühlung mit einer Wärmepumpe funktionieren.

Aktive Kühlung

Mit der aktiven Kühlung werden häufig zwei unterschiedliche Prinzipien beschrieben. Zum einen die exakte Raumtemperierung und Entfeuchtung der Innenluft über zusätzlich installierte Gebläsekonvektoren, vergleichbar mit einer Klimaanlage. Zum anderen die Absenkung der Raumtemperatur um bis zu 3 Kelvin (entspricht 3 °C) über die Flächenheizung im Fußboden, an den Wänden oder der Decke. In beiden Fällen ist die Luft/Wasser-Wärmepumpe aktiv, allerdings wird zur Kühlung der Heizkreis umgekehrt. Das Gebäude dient dann als Wärmequelle und die Außenluft als Wärmeabnehmer.

Passive Kühlung

Bei der passiven Kühlung hingegen wird der Kältekreislauf der Wärmepumpe ausgeschaltet. Das niedrige Temperaturniveau des Erdreichs oder des Grundwassers wird über den Wärmetauscher der Wärmepumpe auf das zirkulierende Heizwasser im Fußboden übertragen. Dieses „natural cooling“ verbraucht kaum Strom. Die Raumtemperatur lässt sich mit diesem Prinzip ebenfalls um bis zu 3 °C reduzieren.

Häufige Fragen: Wissenswertes rund um die Technik von Wärmepumpen