Grüne Heiztechnik: Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Das Heizen mit einer Wärmepumpe ist so einfach wie genial. Die Technik macht sich die natürliche, kostenlose Wärme zunutze, die im Boden, in der Luft oder im Grundwasser steckt, und wandelt sie in klimafreundliche und günstige Heizenergie für Gebäude um. Das klingt fast unmöglich, weil die Temperatur der Umwelt gerade in der Heizperiode im Winter gering ist. Mit einer Wärmepumpe gelingt es dennoch auch bei Minusgraden, die Umweltenergie zu verwerten.

Beispiel Erdwärmepumpe: Im ersten Schritt entzieht eine Wärmequellanlage dem Boden in der Umgebung Energie. Dies geschieht über ein geschlossenes, in der Erde verlegtes Rohrsystem, in dem eine Flüssigkeit zirkuliert, wie zum Beispiel Sole. Sie nimmt auch die geringste Bodenwärme auf. Nach dem gleichen Prinzip lässt sich auch das Grundwasser als Wärmequelle anzapfen. Soll Energie aus der Luft genutzt werden, saugt ein Ventilator die Außenluft an.

Bei allen Wärmepumpen-Varianten fließt die aus der Umgebung gewonnene grüne Energie im zweiten Schritt in einen Wärmetauscher, den Verdampfer. In diesem wird die Wärme auf ein mit flüssigem Kältemittel gefülltes Leitungssystem übertragen. Anders als etwa Wasser wird das Kältemittel schon bei zweistelligen Minusgraden gasförmig und setzt dabei Wärmeenergie frei. Doch diese Energie allein reicht in der Regel noch nicht aus, um ein Gebäude zu beheizen oder mit Warmwasser zu versorgen.

Für den Betrieb benötigt die Wärmepumpe elektrische Energie. Diese ist in erster Linie notwendig, um die Flüssigkeit im Rohrsystem der Wärmequellanlage zirkulieren zu lassen und das Kühlmittelgas im Verdampfer der Wärmepumpe zu komprimieren. Je nach Art und Größe macht die Wärmepumpenheizung aus einer Einheit Strom zwischen drei und fünf Einheiten Wärme – ein unschlagbarer Wirkungsgrad.

Wer Heizstrom aus regenerativen Energiequellen bezieht, heizt nicht nur hocheffizient, sondern komplett klimaneutral und sehr günstig: Der geringe Energieeinsatz bei Wärmepumpen verringert die Betriebskosten im Vergleich zu einer Öl- oder Gasheizung erheblich. Die niedrigen Betriebskosten sind aber nur ein Grund dafür, warum viele Hauseigentümer beim Austausch ihrer alten Öl- oder Gasheizung auf eine Wärmepumpenheizung umsteigen: Im vergangenen Jahr ist der Absatz der nachhaltigen alternativen Heizungstechnik in Deutschland auch dank hoher staatlicher Förderung von Wärmepumpen um 40 Prozent gestiegen.

Eine effiziente Wärmepumpenheizung ist eine zukunftstaugliche Alternative zu alten Heizsystemen, die fossile Brennstoffe nutzen. Zumal sich eine sparsame Wärmepumpe auch problemlos im sanierten Altbau nachrüsten lässt. So kann jeder Hauseigentümer grüne Energie aus der Umwelt nutzen.