Wärmepumpe
    Günstige Alternative zu Öl und Gas

    Grüne Heiztechnik: Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

    Eine Wärmepumpe zapft grüne Energie aus der Umwelt an und wandelt sie in nutzbare Wärme um. Das Heizsystem ist sparsam, klimafreundlich und eine nachhaltige Alternative zu teuren Öl- oder Gasheizungen. Doch wie funktioniert eine Wärmepumpe? Und wie können Verbraucher die nachhaltige Technik nutzen? Alle wichtigen Infos im Überblick.

    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.

    Funktionsweise Wärmepumpe
    Wärmepumpen wandeln die natürliche Wärme, die im Boden, in der Luft oder im Grundwasser steckt, in klimafreundliche Heizenergie um.

    Vier Schritte zum warmen Zuhause

    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.

    Wärmepumpe
    Eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe kann im Haus mit Anschluss nach außen oder im Freien an der Hauswand installiert werden.

    Thermodynamischer Trick

    Darum arbeitet die Wärmepumpe in Schritt 3 mit einem thermodynamischen Trick: Die verdampfte Flüssigkeit wird auf rund 3,5 bar verdichtet, wodurch die Temperatur des Gases auf 60 bis 100 Grad ansteigt. Grund dafür ist der Joule-Thomson-Effekt, der besagt, dass sich Dampf umso mehr erhitzt, je stärker er komprimiert wird. Man kennt das Phänomen von einer Fahrradpumpe, die beim schnellen Pumpen warm wird. 

    Im Verflüssiger folgt der vierte und letzte Schritt: Das komprimierte heiße Gas gibt seine Energie an das Heizsystem oder einen Wärmespeicher ab. Dabei kühlt es ab und kondensiert. Gleichzeitig wird der Druck des Gemischs über ein Entspannungsventil abgesenkt, was die Verflüssigung weiter beschleunigt. Das abgekühlte Kältemittel fließt schließlich zurück in den Verdampfer, in dem der Prozess von Neuem beginnt.

    Heizkosten senken

    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.

    Windräder
    Umweltfreundliches Heizen ist gut für das Klima – und somit auch für die Zukunft unserer Kinder.

    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.

    Wärmepumpenheizung zum Nulltarif – geht, mit enercity!

    In Hannover unterstützt enercity die klimafreundliche Heiztechnik zusätzlich über den Klimaschutzfonds proKlima mit speziellen Förderangeboten zur Wärmeversorgung. Darüber hinaus können Kunden mit einer sogenannten Contracting-Lösung bei enercity eine Wärmepumpenheizung mieten – und damit die Anschaffungskosten für die moderne Technik sparen. Für den Betrieb der Wärmepumpe hat enercity zusätzlich ein spezielles Heizstrom-Angebot entwickelt. Die Betriebskosten für eine Wärmepumpenheizung liegen zwischen 30 und 50 Prozent unter einer Öl- oder Gasheizung.

    Autor: Jens Lehmann. Fotos: Getty Images, enercity AG, Shutterstock (2).

    1. September 2021

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