Wie funktioniert
eine Wärmepumpe eigentlich?

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe - heizen einfach erklärt

In einer Welt, in der Nachhaltigkeit und Energieeffizienz immer wichtiger werden, ist es entscheidend, die Technologien zu verstehen, die uns dabei helfen einen Schritt weiter Richtung grüne Zukunft zu gehen. Zu diesen modernen Heizungstechnologien zählt auch die Wärmepumpe. Doch wie funktioniert diese Heizung eigentlich? Wie schafft es eine Luft-Wasser-Wärmepumpe die Umgebungsluft in natürliche Wärme für das Zuhause umzuwandeln? Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe, ihre wichtigsten Komponenten und Details zum Betrieb erfahren Sie hier.

Wie aus Luft Energie entsteht: 


Die Wärmepumpe entzieht der Umgebung - je nach Wärmepumpenart Luft, Grundwasser oder Erdreich- Wärmeenergie, indem ein Kältemittel (in flüssiger Form) durch einen Verdampfer geleitet wird. Das Kältemittel verdampft bei niedriger Temperatur und nimmt dabei Wärme aus der Umgebung auf.


Das verdampfte Kältemittel wird vom Verdampfer in den Kompressor geleitet. Durch die Kompression wird das Gas stark erhitzt und zusätzlich der Druck erhöht, was die Temperatur des Kältemittels weiter steigert.


Das heiße, komprimierte Gas wird dann durch einen Kondensator geleitet, wo es seine Wärmeenergie an das Heizsystem (z.B. Fußbodenheizung, Heizkörper) abgibt. Während dieses Prozesses kondensiert das Kältemittel und kehrt wieder in den flüssigen Aggregatzustand zurück.


Das abgekühlte und verflüssigte Kältemittel wird schließlich durch ein Expansionsventil geleitet, das den Druck des Kältemittels senkt und es wieder in den Verdampfer zurückführt, um den Kreislauf von neuem zu beginnen.

 

In wenigen Schritten zum optimalen Heizsystem

Unsicher, ob eine Wärmepumpe die richtige Heizung für ihr Zuhause ist?
Die Entscheidung für oder gegen die Installation einer Wärmepumpe hängt von den Gegebenheiten des Gebäudes und anderen Faktoren, wie z.B. dem jährlichen Heizbedarf ab. Ist das Gebäude ausreichend isoliert? Verfügen Sie über Heizkörper oder ein Flächenheizsystem? Wie hoch ist der aktuelle Energieverbrauch? Der ÖkoFEN Wärmepumpenberater liefert Ihnen in wenigen Schritten eine klare Antwort auf Ihre Frage.

Zum Wärmepumpenberater

Die wichtigsten Komponenten einer Wärmepumpe 

Eine Wärmepumpe besteht aus mehreren Komponenten, welche zusammenarbeiten, um Wärmeenergie von einem niedrigeren Temperaturniveau auf ein höheres zu übertragen.

Der Verdampfer ist dafür zuständig, die Wärme aus der Umgebung zu absorbieren. Hier verdampft das Kältemittel bei niedriger Temperatur und nimmt die Wärme auf.

Der Kompressor ist das Herzstück der Wärmepumpe. Er erhöht den Druck und die Temperatur des verdampften Kältemittels, indem er es komprimiert. Dadurch steigt die Temperatur des Kältemittels und optimiert die Wärmeübertragung.

Der Kondensator ist der Teil der Wärmepumpe, in dem das heiße, komprimierte Kältemittel seine Wärme an das Heizsystem abgibt. Hier kondensiert das Kältemittel zurück in eine flüssige Form und gibt die aufgenommene Wärmeenergie an das Heizsystem ab.

Das Expansionsventil reguliert den Druck des Kältemittels, bevor es wieder in den Verdampfer gelangt. Danach beginnt der Prozess des Wärmetausches von vorne.

Das Kältemittel ist die Substanz, die in der Wärmepumpe zirkuliert und die Wärme überträgt. Es ändert seinen Zustand von gasförmig zu flüssig und umgekehrt, je nach Druck und Temperatur in den verschiedenen Komponenten der Wärmepumpe.

Mehr technische Details

GreenFOX überzeugt durch modernste Technik

Die GreenFOX Luft-Wasser-Wärmepumpe wird direkt in Österreich gefertigt und erreicht durch innovative Technologien und den Einsatz des wirksamen Kältemittels R290 Spitzen-Effizienzwerte. Gleichzeitig optimiert die Heizung den Energieverbrauch mittels smarter GreenMode Regelung und ermöglicht einen ganzjährig C02-armen Betrieb, indem die Luft-Wasser-Wärmepumpe den Heizbedarf den kostengünstigsten & umweltfreundlichsten Heizzeiten anpasst.

Intelligent heizen mit GreenMode

Kältemittel in Luftwärmepumpen: Funktion und Umweltauswirkungen

Das Kältemittel in einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist ein Fluid, das die Fähigkeit hat, bei kalter Temperatur und niedrigem Druck Wärme aufzunehmen und bei erhöhter Temperatur und Druck wieder abzugeben. Es dient als Überträger der erzeugten Energie im Heizungsprozess.

Künftig wird die Nutzung künstlicher Kältemittel wie HFWK-Kältemittel oder PFAS, die hauptsächlich aus Chemikalien bestehen, aufgrund ihrer Umweltschädlichkeit für den Einbau in Wärmepumpen eingeschränkt werden. Zum Vergleich: Kommt es zum Austritt eines solchen Kältemittels, ist die Auswirkung von nur einem Kilogramm der Flüssigkeit bis zu zweitausend Mal schädlicher als der Ausstoß von einem Kilogramm CO2.

Eine umweltfreundliche Alternative zu synthetischen Kältemitteln ist das gasförmige R290 (Propan). Es hat ein geringes GWP (Global Warming Potential) und wird als Zukunft der Kältemittel im Bereich von Wärmepumpen angesehen. Die GreenFOX Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt das natürliche Kältemittel R290, welches zusätzlich eine höhere Vorlauftemperatur von 65 Grad ermöglicht und damit den Effizienzgrad der Wärmepumpe deutlich anhebt

Mehr zur GreenFOX 9/14

Können Wärmepumpen auch kühlen?

Ja, die meisten Wärmepumpen sind auch in der Lage, Gebäude bei hohen Außentemperaturen zu kühlen.

Wärmepumpen können in einem umgekehrten Zyklus betrieben werden, um Wärme aus dem Inneren eines Gebäudes zu entfernen und es zu kühlen. Dieser Prozess wird als "umgekehrter Betrieb" oder "Kühlbetrieb" bezeichnet.

Die Fähigkeit einer Wärmepumpe zum Heizen und Kühlen macht sie zu einer vielseitigen Lösung für die Klimatisierung von Gebäuden und ermöglicht es, das ganze Jahr über für Komfort zu sorgen, unabhängig von Witterungsbedingungen. Entscheidend für die Kühlung ist die passende Hydraulik und Installation der Wärmepumpe.

 Heizen & Kühlen mit der GreenFOX 9/14

Finden Sie ihren Wärmepumpen-Ansprechpartner
Der Ratgeber zur regelkonformen Aufstellung

Verschiedenste Arten von Wärmepumpen

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, die sich hauptsächlich durch ihre unterschiedlichen Wärmequellen & Funktionsweisen unterscheiden: 


Luft-Wasser-Wärmepumpen
entziehen Wärme aus der Luft und übertragen sie über einen Wärmetauscher an das aufbereitete Heizungswasser, welches im Heizsystem zirkuliert. Sie sind besonders gut geeignet für Regionen mit milden Wintern.


Luft-Luft-Wärmepumpen
nutzen ebenfalls die Umgebungsluft als Wärmequelle, jedoch wird die Wärme direkt an die Luft im Gebäude abgegeben. Sie funktionieren ähnlich wie Klimaanlagen, können aber auch im Heizbetrieb arbeiten.


Wasser-Wasser-Wärmepumpen
entziehen Wärme aus einer Wasserquelle, wie einem Brunnen oder einem See, und übertragen sie auf das Heizsystem im Gebäude. Diese Form erfordert jedoch eine geeignete Wasserquelle in der Nähe.


Bei Erd-Wasser-Wärmepumpen
wird die Wärme dem Boden entzogen, entweder durch Erdsonden oder durch Flächenkollektoren, und in das Heizsystem des Gebäudes geleitet. Sie bieten eine konstante Wärmequelle fordern aber eine aufwendige Wartung.

 


Erd-Erd-Wärmepumpen (Geothermische Wärmepumpen)
nutzen die konstante Temperatur tief unter der Erdoberfläche, um Wärme zu entziehen. Sie sind sehr effizient, erfordern jedoch oft höhere Installations- und Wartungskosten.

 


Kostenvergleich:
Im Vergleich zu einer Erdwärmepumpe haben Luftwärmepumpen im Allgemeinen einen geringeren Installations- und Wartungsaufwand. Die Installation einer Monoblockwärmepumpe, welche mit Luft betrieben wird, ist außerdem die kostengünstigere Lösung.

 

Attraktive Förderung für Heizungstausch


Umweltschonende Heizlösungen wie Pelletsheizungen oder Wärmepumpen werden derzeit von Bund und Ländern mit ungewöhnlich großzügigen Förderungen unterstützt. In einigen Bundesländern können Sie sogar bis zu 27.500 € für ihre neue Heizung erhalten. Im Rahmen der "Sauber-Heizen-für-Alle"-Kampagne werden einkommensschwache Haushalte sogar bis zu 100 % gefördert.

Um herauszufinden,
welche maximale Förderung Sie für den Umstieg von fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas
auf eine umweltfreundliche Heizung erhalten und mit welchen tatsächlichen Kosten für eine Wärmepumpe Sie rechnen können ,
nutzen Sie jetzt den ÖkoFEN Förderrechner und berechnen Sie Ihre individuelle Förderung.

Zum Förderrechner

Monoblock vs. Splitblock

Monoblock- und Splitblock-Wärmepumpen sind zwei verschiedene Arten, die sich in Aufbau, ihrer Funktionsweise und Effizienz unterscheiden.

  • Bei einer Monoblock-Wärmepumpe sind alle wichtigen Komponenten, wie Verdampfer, Kompressor und Kondensator, in einem einzigen Gehäuse untergebracht.
  • Das Kältemittel durchläuft den Verdampfer, Kompressor und Kondensator in einem geschlossenen Kreislauf innerhalb des Gehäuses.
  • Monoblock-Wärmepumpen sind in der Regel kompakt und einfach zu installieren.
  • Sie eignen sich gut für kleinere Anwendungen und Wohngebäude mit moderatem Heiz- und Kühlbedarf.
  • Bei einer Splitblock-Wärmepumpe sind die Verdampfereinheit (innen) und die Kompressionseinheit (außen) in zwei separaten Blöcken oder Einheiten untergebracht.
  • Die Verdampfereinheit wird im Innenbereich des Gebäudes installiert, während die Kompressionseinheit draußen platziert wird.
  • Die beiden Einheiten sind über Kältemittelleitungen miteinander verbunden, die den Kreislauf des Kältemittels ermöglichen.
  • Splitblock-Wärmepumpen bieten oft eine höhere Leistung und Flexibilität bei der Installation, da die Außeneinheit leichter an verschiedenen Orten platziert werden kann.

Welche Faktoren beeinflussen den Betrieb einer Wärmepumpe? 

Das könnte Sie auch interessieren - der ÖkoFEN Ratgeber für Wärmepumpen

Wie laut ist eine Wärmepumpe in Betrieb?

Der geräuscharme Betrieb einer Wärmepumpe ist essenziell für eine ungestörte Nutzung von Besitzer:innen und Nachbar:innen. Außerdem hat der Geräuschpegel einen Einfluss auf die regelkonforme Platzierung der Heizung. Alles über die Lautstärke von Wärmepumpen und Grenzwerte finden Sie hier: 

Lautstärke einer Wärmepumpe

 

Förderungen für Wärmepumpen

Die Anschaffungskosten für eine neue Wärmepumpen-Heizung können derzeit mit attraktiven Förderungen ausgeglichen werden. Auf unsere Seite finden sie alles zur den Kosten und Fördermöglichkeiten, um fundierte Entscheidungen für Ihre neue Heizung treffen zu können.

Kosten einer Wärmepumpe

 

Heizen mit Strom: Ein Überblick

Entdecken Sie alle Vor- und Nachteile des Heizens mit Stroms in Deutschland und erhalten Sie einen umfassenden Einblick in die Kosten und Möglichkeiten beim Umstieg auf eine Stromheizung. Auf unserer Seite finden Sie alle notwendigen Informationen zum umweltfreundlichen Heizen mit Strom.

Klimafreundlich heizen mit Strom