Heizungsarten gibt es viele. Aufgrund der Energiesparverordnung genießen umweltfreundliche, innovative Heizungssysteme aktuell jedoch die größte Aufmerksamkeit. Insbesondere die Wärmepumpe steht hoch im Kurs, da sie keinen Brennstoff benötigt, um Wohnräume und Nutzwasser zu erwärmen. In diesem Beitrag erläutern wir, wie genau das Heizen mit Wärmepumpe funktioniert und warum sich der Einbau einer Wärmepumpe für Hausbesitzer auszahlt.
Inhaltsverzeichnis
Wie funktioniert das Heizen mit Wärmepumpe?
Für das Heizen mit Wärmepumpe wird der Umgebung, wie beispielsweise der Luft, dem Erdreich, thermische Energie entnommen und in Nutzwärme umgewandelt.
Eine der gängigsten Heizungssysteme ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe, welche sich einen thermodynamischen Kreislauf zunutze macht. Das funktioniert wie folgt:
- Im ersten Schritt nimmt ein Kältemittel, die sogenannte Sole, Umgebungswärme auf. Das Mittel ist on der Regel eine Mischung Wasser und Frostschutzmittel und besitzt einen äußerst niedrigen Siedepunkt, so dass es bereits bei geringen Temperaturen verdampft.
- Das dampfförmige Kältemittel wird mittels einer Pumpe verdichtet, wodurch auch das Temperaturniveau ansteigt – weil durch den Druck Wärme entsteht.
- Die erzeugte Wärme wird im Kondensator abgegeben und in den Heizungskreislauf des Gebäudes gespeist. Dabei verflüssigt sich das Kältemittel wieder.
- Zum Schluss entspannt sich das Expansionsventil, der Druck sinkt und der thermodynamische Kreislauf kann von vorne beginnen.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Das Heizen mit Wärmepumpe kann auf Basis der Umgebungsenergie aus Luft, Erde oder Wasser geschehen. Je nachdem, woher die thermische Energie stammt, wird die Wärmepumpe anders betrieben.
Luftwärmepumpe
Luftwärmepumpen nutzen die Außenluft als Energiequelle. Dabei wird zwischen zwei Systemtypen unterschieden: Die Luft-Wasser-Wärmepumpe besitzt, wie oben erläutert, einen Kältemittelkreislauf mit dem sowohl Raumluft als auch Brauchwasser beheizt werden können. Luft-Luft-Wärmepumpen hingegen kommen ohne Kältemittelkreislauf aus. Stattdessen saugen Ventilatoren die Außenluft an und die im Heizsystem integrierten Plattenwärmetauscher erhitzen sie.
Erdwärmepumpe
Die Erdwärmepumpe trägt ihren Namen, da sie Wärme aus dem Erdreich auf ein höheres Temperaturniveau hebt, um Gebäude und Wasser zu beheizen. Erdwärmesonden, die bis zu 100 Meter tief in den Boden gesetzt, oder Erdwärmekollektoren, welche in maximal 2 Meter Tiefe unter der Erde verlegt werden, nehmen Wärme aus dem Erdreich auf. Während die erste Variante Jahreszeitenunabhängig Erdwärme nutzen kann, ist die zweite natürlichen, witterungsbedingten Temperaturschwankungen ausgesetzt. Da der Aufwand beim Einbau der Erdwärmekollektoren geringer ausfällt, gestalten sich diese Variante allerdings auch kostengünstiger.
Wasserwärmepumpe
Wasserwärmepumpen werden auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen genannt, weil sie mit der Wärmeenergie aus dem Grundwasser arbeiten. Dafür benutzen sie zwei Brunnen: einen Saug- und Förderbrunnen, welcher das Grundwasser aufnimmt, sowie einen Schluckbrunnen, der das bereits genutzte Wasser wieder aus dem Kreislauf entlässt. Klarer Vorteil der Wasserwärmepumpe ist ihr geringer Platzbedarf. Zudem dient sie im Sommer als passive Kühlung der Wohnräume.
Rötzer-Tipp: Möchten Sie Grundwasser zum Betrieb Ihrer Wasserwärmepumpe, benötigen Sie dafür eine behördliche Genehmigung. Für eine solche wenden Sie sich an Ihre örtliche Wasserbehörde.
Darum lohnt sich das Heizen mit Wärmepumpe
Wärmepumpen erfreuen sich zurecht großer Beliebtheit. Ihr Betrieb erfordert keine Brennstoffe und ermöglicht somit völlig CO2-neutrales Heizen. Das bedeutet nicht nur eine Erleichterung für die Umwelt, sondern auch finanzielle Vorteile für Gebäudebesitzer:innen, die somit vom Erwerb von Heizmitteln wie Öl, Gas oder Holz befreit sind. Neben der langfristigen Kostenersparnis gestaltet sich das Heizen mit Wärmepumpe zudem äußerst energieeffizient. Zwar läuft das Heizsystem mit Strom, jedoch macht die erforderliche Energie gerade mal ein Drittel der erzeugten Energiemenge aus, so dass die Wärmepumpe ihren Aufwand schnell wieder ausgleicht. Aus diesem Grund fallen die Heizkosten beim Heizen mit Wärmepumpe, im Vergleich zu denen anderer Heizungsanlagen, deutlich geringer aus.
Räume kühlen mit Wärmepumpe
In den Sommermonaten haben die meisten Heizungsanlagen eine Pause. Wärmepumpen können jedoch auch wie eine Klimaanlage zum Kühlen der Wohnräume genutzt werden. Hierbei unterscheidet man zwischen einer aktiven und einer passiven Kühlung. Bei der aktiven Kühlung bleibt nur der Verdichter in Betrieb und der Kältemittelkreislauf arbeitet umgekehrt: der Wärmequelle – Luft, Wasser, Erdboden – wird die thermische Energie nicht entzogen, sondern zugeführt. Die passive Kühlung hingegen macht sich die Tatsache zunutze, dass thermische Energie stets ins kältere System wandert. Wärmesystem mitsamt Verdichter werden umgangen und die Wärme automatisch in die Wärmequelle geführt. Daher ist die passive Kühlung auch weniger intensiv als die aktive Variante.
Rötzer-Tipp: Unsere Rötzer Ziegel-Klima-Decke nutzt das Prinzip der Wärmestrahlung, um Räume mit nur geringem Energieaufwand zu erwärmen oder zu kühlen. Dadurch ist sie die perfekte Ergänzung zu einer Wärmepumpe – sie kann aber auch mit jedem anderen Heizsystem verwendet werden. In unserem Blogbeitrag „Energiesparend bauen: die Ziegel-Klima-Decke als effektives Heiz- und Kühlsystem“ finden Sie weitere Informationen dazu.
Zum Weiterlesen
Ihr Ziel ist es, energieneutral zu leben? Dann ergänzen Sie Ihre Wärmepumpe doch mit einer Photovoltaikanlage und produzieren Sie den zum Heizen nötigen Strom selbst. Wie der Hausbetrieb mit einer Solaranlage ablaufen kann, erfahren Sie in unserem „Photovoltaik-Erfahrungsbericht: Sonnenpower auf einem Ziegel-Element-Haus von Rötzer“.