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26.08.2020
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Wärmepumpen sind eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennheizungen mit Öl oder Gas. Sie funktionieren ganz ohne Verbrennung und arbeiten stattdessen mit der thermischen Energie der Umwelt. Das Prinzip ist dabei dasselbe wie das eines Kühlschrank – nur umgekehrt. Wärmepumpen entziehen der Umgebung Energie und geben sie als Heizwärme an das Gebäude ab. Vor allem in Kombination mit einer Solaranlage ist das nicht nur klimafreundlicher, sondern auch günstiger als ein fossiles Heizsystem.
Der grundsätzliche Aufbau einer Wärmepumpe ist recht einfach – die Funktionsweise dagegen komplex. Hauptelemente der Wärmepumpe sind zwei Wärmeüberträger, ein Verdichter und ein Drosselventil. Durch das System fliesst eine Flüssigkeit, die die thermische Energie aus der Umgebung aufnimmt. Nur bei Luft-Wasser-Wärmepumpen saugt stattdessen ein Ventilator die Aussenluft an. Der erste Wärmeüberträger, der so genannte Verdampfer, überträgt dann die Umgebungswärme auf den zweiten Kreislauf der Wärmepumpe: Als Folge verdampft das darin enthaltene Kältemittel.
Energie aus Luft, Wasser oder Erde: Die Funktion der Wärmepumpe
Über den mit Strom betriebenen Verdichter wird die Temperatur des jetzt gasförmigen Kältemittels erhöht. Der zweite Wärmeüberträger, auch Verflüssiger genannt, verteilt die Wärme anschliessend an das Wärmeverteilsystem: Das Gebäude wird warm. Das zuvor verdampfte Kältemittel kühlt nun ab und erreicht so seinen flüssigen Ursprungszustand. Mithilfe des Drossel- oder Entspannerventils geht der Druck zurück und der Vorgang wiederholt sich.
Aus welcher Quelle die Wärmepumpe die Energie gewinnt, hängt vom jeweiligen Modell ab. Am beliebtesten in der Schweiz sind Luft-Wasser-Wärmepumpen: Sie nutzen die durch Sonneneinstrahlung erwärmte Umgebungsluft des Gebäudes und bringen sie auf ein höheres Niveau. Die Installation ist einfach, weshalb Luft-Wasser-Wärmepumpen in der Regel günstig sind. Ein Nachteil besteht darin, dass die Aussenluft gerade während der Heizperiode kalt ist, sodass die Wärmepumpe mehr Energie zum Erwärmen benötigt.
Wärmepumpen funktionieren: Am besten in Kombination mit einer Solaranlage
Alternativ ist es möglich, thermische Energie aus dem Erdreich (Sole-Wasser-Wärmepumpe) oder dem Grundwasser (Wasser-Wasser-Wärmepumpe) zu ziehen. Sole-Wasser-Wärmepumpen, auch Erdsonden genannt, gelten als besonders energieeffizient, da die Erdtemperatur während des gesamten Jahres relativ konstant ist. Die Installation ist allerdings aufwendiger als bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Noch effizienter arbeiten Wasser-Wasser-Wärmepumpen – aus Wasserschutzgründen sind diese jedoch seltener.
Aufgrund ihrer Funktionsweise benötigen Wärmepumpen Strom, um Heizwärme zu gewinnen. Moderne Systeme arbeiten jedoch so effizient, dass mit einer Kilowattstunde Strom etwa vier Kilowattstunden Wärme erzeugt werden. Ideal ist die Kombination einer Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage: Die Solaranlage erzeugt günstigen Strom, der wiederum zum Betrieb der Wärmepumpe verwendet wird. Hauseigentümer (oder Zusammenschluss zum Eigenverbrauch) schlagen so zwei Fliegen mit einer Klappe: Sie profitieren von besonders niedrigen Heizkosten und erhöhen ihren Eigenbedarf, wodurch die Photovoltaikanlage noch wirtschaftlicher wird.
Impulsberatung zur Wärmepumpe bei Helion
Wärmepumpen funktionieren zuverlässig über viele Jahre, schonen die Umwelt und sparen Ihnen bares Geld. Zwar sind die Anschaffungskosten einer Wärmepumpe zunächst höher als bei einer Öl- oder Gasheizung, auf lange Sicht lohnt sich die Investition jedoch auch finanziell. Öl- und Gasheizungen werden in der Schweiz schon bald vollständig ersetzt: Mit der Installation einer Wärmepumpe steigern Sie gleichzeitig den Wert Ihrer Immobilie. Förderungsmöglichkeiten von Bund und Kantonen reduzieren zudem die Anfangsinvestition.
Sie interessieren sich für ein nachhaltiges Heizsystem, haben aber noch Fragen zur Installation oder Funktion einer Wärmepumpe? Im Zuge der Kampagne des Bundes zum Thema erneuerbar Heizen bieten wir bei Helion eine kostenlose Impulsberatung an. Unsere zertifizierten Berater unterstützen Sie gerne bei Ihrem Vorhaben – sprechen Sie uns an!
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