Wärmepumpe Funktion - Heizen und Kühlen mit Umweltenergie

Durch die Nutzung von kostenloser Umweltwärme gehört die Wärmepumpe zu den umweltschonendsten Methoden der Heizung und Warmwasserbereitung. Sie reduziert klimaschädliche CO2-Emissionen und den Energieverbrauch. Darüber hinaus benötigt sie kaum Wartung und stellt bei richtiger Planung und optimalem Betrieb ein Vielfaches der eingesetzten elektrischen Antriebsleistung an Wärmeenergie zur Verfügung.

Je höher die Effizienz einer Wärmepumpenanlage, desto weniger Strom wird für ihren Betrieb und die Gewinnung der gewünschten Wärme benötigt. Dabei kommt die von der Wärmepumpe gewonnene Umgebungswärme aus regionalen, erneuerbaren Ressourcen und verursacht keinerlei Treibhausgasemissionen vor Ort. Der gesamte Wärmebedarf für Raumheizung und Warmwasserbereitung kann grundsätzlich mit einer Wärmepumpe gedeckt werden.

Wärmepumpen sind keine Erfindung der Neuzeit. Ganz im Gegenteil. Wärmepumpen gibt es schon seit mehr als 150 Jahren. Die erste Wärmepumpe kam in der Saline in Ebensee zum Einsatz. Oberösterreich gilt daher als das Mutterland der Wärmepumpe. Weil es die Wärmepumpen-Hersteller seit jeher verstanden haben die Technologie laufend weiterzuentwickeln, sind heute hoch effiziente und technisch ausgereifte Wärmepumpenanlagen am Markt, die wenig Strom zum Antrieb benötigen und über Jahrzehnte zuverlässig arbeiten.

Ein umgekehrter Kühlschrank

Wärmepumpen funktionieren wie Kühlschränke – nur wird das Prinzip genau umgekehrt genutzt: Während der Kältemittelkreislauf des Kühlschranks seinem Inneren Wärme entzieht und diese an die Umgebung abgibt, entzieht der Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe der Umgebung Wärme. Diese wird innerhalb des Gerätes auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und kann dann zum Heizen oder zum Erwärmen von Brauchwasser genutzt werden. Eine effiziente Wärmepumpe kann so mit 75 % kostenloser Umweltenergie 100 % Wärmeleistung erzeugen.

Die Hauptenergiequelle der Wärmepumpe ist die Umgebungswärme, also die in der Luft, im Boden oder im Grundwasser gespeicherte Sonnenenergie. Um diese Umgebungswärme von einem relativ niedrigen auf das für Heizung und Warmwasser erforderliche Temperaturniveau zu bringen, nutzt die Wärmepumpe ein Kältemittel. Dieses verdampft aufgrund seines niedrigen Siedepunktes schon bei vergleichsweise kalten Temperaturen der Wärmequelle. Durch Antriebsenergie in Form von Strom oder Gas wird das dampfförmige Kältemittel verdichtet, dadurch steigt die Temperatur auf das benötigte Niveau. In einem Kondensator wird das Kältemittel anschließend wieder verflüssigt, wobei es sowohl die zugeführte Antriebsenergie als auch die aufgenommene Umweltwärme auf einem höheren Temperaturniveau an das Heizmedium abgibt.

Wie effizient eine Wärmepumpe als Heizquelle arbeitet, zeigt das Verhältnis der eingesetzten Energie zur erzeugten Energie. Um verschiedene Bauarten und Modelle vergleichen zu können, wird unter Normbedingungen im Labor der so genannte COP-Wert (Coefficient of Performance oder Leistungszahl) ermittelt. Dieser Wert gibt an, wie hoch der Energiegewinn im Vergleich zum Energieeinsatz ist. Moderne Wärmepumpen erreichen dabei unter den genormten Prüfbedingungen COP-Werte von 4 bis 5. Einfacher ausgedrückt: Das 4- bis 5-Fache der eingesetzten Energie ist als Wärme nutzbar.