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Wärmepumpen: Funktionsweise einer intelligenten Heiztechnologie

Erneuerbare Energien zu nutzen ist effizient, nachhaltig und zukunftsorientiert. Wärmepumpen tun genau das und sind heutzutage die erste Wahl der Heiztechnik. Als Wärmequelle dient die frei verfügbare und unerschöpfliche Umweltenergie – je nach Art der Wärmepumpe aus der Luft, der Erde oder aus dem Grundwasser. Mit ihrer intelligenten Technologie geben uns Wärmepumpen die Antwort darauf, wie wir heute und in Zukunft umweltschonend und energieeffizient Wohnwärme und warmes Wasser erzeugen können.

Hier erfahren Sie mehr über die Funktionsweise, Wärmequellen und weitere technische Möglichkeiten:

Intelligente Technik: So funktioniert eine Wärmepumpe

Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe ist dasselbe wie bei einem Kühlschrank – nur umgekehrt. Um zu kühlen, entzieht ein Kühlschrank seinem Innenraum die Wärme und gibt diese an die Umwelt ab. Eine Wärmepumpe dagegen entzieht der Umwelt Wärme, um damit Räume zu beheizen und Warmwasser bereitzustellen.

Es gibt drei verschiedene Umweltquellen, die eine Wärmepumpe – je nach Art – nutzen kann: die Umgebungsluft, das Erdreich oder das Grundwasser. Diese Wärme steht kostenlos und in unbeschränkter Menge zur Verfügung. Um diese Umweltwärme auf das Niveau von Heizwärme zu bringen, zirkuliert in der Wärmepumpe ein ganz besonderes Kältemittel, das – je nach Art des Kältemittels – bereits bei einer Umgebungstemperatur von -40 °C siedet und damit vom flüssigen in einen gasförmigen Zustand wechselt. Dieses Gas wird durch Kompression auf ein Temperaturniveau gebracht, das selbst bei tiefen Außentemperaturen genug Wärme bereitstellt, um Ihr Zuhause zu beheizen und mit Warmwasser zu versorgen. Durch diesen intelligenten Prozess heizt eine Wärmepumpe unabhängig von fossilen Brennstoffen. Als Antriebsenergie wird Strom benötigt, welcher durch die Kombination mit einer PV-Anlage zum Teil selbst erzeugt werden kann.

Was bedeutet eigentlich Umweltwärme?

Umweltwärme ist eine technische Definition und unterscheidet sich vom menschlichen Temperaturempfinden. Wir empfinden beispielsweise eine Lufttemperatur von 0 °C als kalt. Technisch gesehen ist diese Luft etwa 273 Kelvin „warm“ und kann von Wärmepumpen problemlos genutzt werden. Die Temperatureinheit Kelvin ist in der Wissenschaft und Technik gebräuchlicher als die Einheit Grad Celsius (°C).

Erschließung der Umweltwärme durch verschiedene Techniken

Luft, Erde und Wasser: Jede der drei Energiequellen hat ihre Vorteile und Besonderheiten – und wird auf unterschiedliche Art und Weise erschlossen. Die Techniken sind bewährt, robust und zuverlässig.

Wärmequelle Luft

Wärmequelle Erde

Wärmequelle Grundwasser

Wärmequelle Luft

Wärmequelle Luft: So funktioniert die Luftwärmepumpe

Luftwärmepumpen nutzen die Außenluft als Wärmequelle. Die Erschließung ist relativ einfach: Aufwändige Erdbohrungen oder Gartenumgrabungen sind nicht erforderlich, nur die Aufstellfläche für die Außeneinheit. Diese saugt die Umgebungsluft mit Hilfe eines integrierten Ventilators an und führt sie an einem Wärmetauscher (bzw. Wärmeüberträger) vorbei. Die Aufstellmöglichkeiten sind dabei flexibel.

Wärmequelle Erde

Wärmequelle Erde: So funktioniert die Erdwärmepumpe

Erdwärmepumpen nutzen Wärme, die im Boden gespeichert ist. Das ist besonders effizient, da die Temperaturen im Erdreich über das Jahr konstant hoch sind. Die Wärme kann oberflächennah über Erdkollektoren oder Erdwärmekörbe gewonnen werden. Eine Alternative sind Erdsonden, die in die Tiefe gehen und für die eine Genehmigung der Wasserbehörde erforderlich ist. Erdwärmepumpen werden im Haus aufgestellt.

Wärmequelle Grundwasser

Wärmequelle Grundwasser: So funktioniert die Wasserwärmepumpe

Wasserwärmepumpen verwenden das Grundwasser als Wärmequelle. Dafür müssen zwei Brunnen gebohrt werden – ein Saugbrunnen, um das Wasser zu fördern und ein Schluckbrunnen, um das Grundwasser wieder in den natürlichen Kreislauf zu bringen. Voraussetzungen sind die Genehmigung der Wasserbehörde und die Qualität des Grundwassers. Der Aufstellungsort einer Wasserwärmepumpe ist im Innenbereich.

Kühlen mit einer Wärmepumpe - auch im Sommer bestens temperiert

Ist das Wärmepumpensystem vom Fachbetrieb entsprechend ausgelegt, können unsere Wärmepumpen sogar kühlen. Hierfür wird der Kältekreislauf umgekehrt. In Kombination mit einer Fußbodenheizung senkt die Wärmepumpe die Temperatur in Ihrem Haus um bis zu 3 °C. In Verbindung mit Gebläsekonvektoren kann die Wärmepumpe sogar zu einer gradgenauen Klimatisierung beitragen — und Sie genießen im Sommer erfrischende Temperaturen im ganzen Haus.

Aktive Kühlung mit einer Wärmepumpe

Bei der aktiven Kühlung wird der Funktionsprozess der Wärmepumpe umgedreht. An heißen Tagen nimmt die Wärmepumpe die Wärme des Gebäudes auf und kühlt das Heizungswasser aktiv, d.h. unter Einsatz von Strom. Im Sommer ist damit eine stärkere Kühlung möglich, gleichzeitig wird mehr Strom benötigt. Eine weitere Möglichkeit der aktiven Kühlung ist die exakte Raumtemperierung und Entfeuchtung der Innenluft über zusätzlich installierte Gebläsekonvektoren, vergleichbar mit einer Klimaanlage. 

Passive Kühlung mit einer Wärmepumpe

Die passive Kühlung - auch “natural cooling“ genannt – ist nur bei Erdwärme- und Wasserwärmepumpen möglich. Hierbei wird die niedrigere Temperatur des Erdreichs oder Grundwassers durch einen Wärmetauscher auf das zirkulierende Heizwasser im Fußboden übertragen, das den Raum nun um bis zu drei Grad abkühlen kann. Da hierfür der Betrieb des Wärmepumpenaggregats nicht notwendig ist, verbraucht “natural cooling” kaum Strom.

Kontrollierte Wohnraumlüftung mit einer Wärmepumpe – frische Luft ohne Wärmeverlust

Bei Neubauten oder Altbauten, die nachträglich gedämmt wurden empfiehlt sich nicht nur eine kontrollierte Wohnraumlüftung, sie ist sogar in den allermeisten Fällen (bei Neubau grundsätzlich) gesetzlich vorgeschrieben. Mit der Kombination einer Wärmepumpe und kontrollierten Wohnraumlüftung haben Sie jederzeit saubere, frische Luft in den Räumen – und sparen Energie, da die Wärme nicht durch geöffnete Fenster entweicht. Eine Wärmepumpe kann nach Bedarf um eine Lüftungsanlage erweitert werden. Unsere kontrollierte Wohnraumlüftung recoVAIR passt in jedem Fall.

Übrigens: In unserer Luftwärmepumpe recoCOMPACT exclusive ist die zentrale Lüftung recoVAIR bereits serienmäßig integriert – eine echte All-in-one-Lösung.

Lesen Sie mehr über unsere Lüftungssysteme und wie sie funktionieren:

Zum Ratgeber Lüftung

Unsere Wärmepumpen

Hier gewinnen Sie einen Überblick über unser Angebot an Wärmepumpen für unterschiedliche Einsatzbereiche und können sich näher zu einzelnen Produkten informieren.

Soundbox

Dank unseres speziell entwickelten Sound Safe Systems sind unsere Wärmepumpen besonders leise. Hören Sie selbst.

Wärmepumpe und Photovoltaik

Hier erfahren Sie mehr über Photovoltaikanlagen und wie Sie selbst erzeugten Strom für den Betrieb Ihrer Wärmepumpe nutzen können.

Kältemittel

Hier erhalten Sie mehr Informationen über Kältemittel im Allgemeinen und welche Arten es gibt.