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Wärmepumpen sind eine Revolution in der Art und Weise, wie Häuser beheizt werden können. Statt fossiler Brennstoffe nutzen Wärmepumpen nämlich die Umgebungswärme. Es spielt dabei keine Rolle, ob diese Wärme aus der Luft, dem Boden oder dem Grundwasser kommt. Das Prinzip ist dabei sehr intelligent und erinnert an einen umgekehrten Kühlschrank.
Das Herzstück des Systems ist ein Kreislauf mit einem Kältemittel, welches vier Stationen durchläuft:
Zunächst saugt der Verdampfer Umgebungswärme an, wodurch das Kältemittel verdampft. Im Kompressor wird das Gas dann stark verdichtet und erhitzt sich dabei, ähnlich wie eine Fahrradpumpe beim Aufpumpen. Der Verflüssiger überträgt die Wärme an das Heizsystem, wobei das Gas wieder flüssig wird. Zum Schluss entspannt ein Ventil das Kältemittel, und der Kreislauf beginnt von vorn.
Aus einem kWh Strom kann eine Wärmepumpe bis zu 4 kWh Wärme erzeugen. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt an, wie effizient das System arbeitet. Je höher diese ist, desto effizienter arbeitet das System.
Wärmepumpen harmonieren auch hervorragend mit anderen grünen Technologien. Die TWL Solarthermie kann beispielsweise noch zusätzliche Wärme liefern und dadurch die Effizienz weiter steigern. Besonders interessant sind auch Systeme, die im Sommer kühlen können. Eine Wärmepumpe lässt sich in ihrer Funktionsweise quasi umkehren und arbeitet dann wie eine Klimaanlage.
Je nachdem, wo die Wärmepumpe ihre Energie hernimmt, werden die nachfolgenden Modelle unterschieden:
1. Luft-Wasser-Wärmepumpen: Sie können die Außenluft ansaugen und ihr die vorhandene Wärme entziehen. Eine solche Pumpe lässt sich relativ einfach installieren und ist daher auch für Altbauten gut geeignet. Es ist allerdings zu erwähnen, dass bei diesen Pumpen und bei großer Kälte gelegentlich Ermüdungserscheinungen auftreten können.
2. Erdwärmepumpen: Auch Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt, welche die konstante Temperatur des Erdreichs nutzen. Zur Nutzung können entweder spezielle Sonden tief in den Boden gebohrt werden oder es werden Kollektoren, wie ein unterirdisches Heizungsnetz, im Garten verlegt. Diese Systeme liefern das ganze Jahr zuverlässig Wärme, brauchen allerdings mehr Platz und sind in der Anschaffung teurer.
3. Wasser-Wasser-Wärmepumpen: Sie zapfen das Grundwasser an, das ganzjährig eine gleichbleibende Temperatur hat. Sie sind die Effizienz-Champions unter den Wärmepumpen, setzen aber geeignete geologische Bedingungen und eine ganze Reihe von Genehmigungen voraus.
Stellen Sie sich vor, Sie hätten eine große Thermoskanne für Ihre Heizung, das ist im Grunde ein Pufferspeicher. Dieser kluge Helfer fängt überschüssige Wärme auf und bewahrt sie für später auf, wenn sie gebraucht wird. Besonders nützlich ist das bei Heizungen, die nicht blitzschnell reagieren können, wie Wärmepumpen oder gemütliche Holzöfen.
Im Herzen des Pufferspeichers schlummert ein gut eingepackter Wassertank. Er nimmt die Wärme auf, sei es direkt vom Heizkessel oder von der Sonne über Solarkollektoren. Wenn's dann kalt wird, zapft die Heizung diesen Vorrat an und verteilt die Wärme im Haus.
Der Pufferspeicher ist wie ein geduldiger Mittelsmann. Er lässt die Heizung länger am Stück laufen, statt sie ständig an- und auszuschalten. Das schont nicht nur die Technik, sondern spart auch Energie.
Die Vor- und Nachteile der Wärmepumpentechnik
Die Vorteile:
Die Nachteile:
Wärmepumpen haben sich in den letzten Jahren als echte Alternative zu herkömmlichen Heizungssystemen entwickelt. Man unterscheidet dabei hauptsächlich zwischen Luft-, Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpen. Jedes dieser Systeme hat seine eigenen Stärken und Schwächen.
Die Wahl des geeigneten Systems hängt dabei unter anderem von folgenden Dingen ab: Wie ist das Haus gebaut? Wie viel Platz gibt es? Was will der Besitzer? Luft-Wärmepumpen sind zwar einfacher einzubauen, allerdings arbeiten Erdwärmepumpen in der Regel oft effizienter und zuverlässiger.
Am Anfang kosten Wärmepumpen zwar etwas mehr, aber das rechnet sich, denn sie verbrauchen weniger Energie und der Staat gibt oftmals auch noch Zuschüsse. Nebenbei tun sie auch noch etwas fürs Klima, denn sie produzieren mit einer Wärmepumpe deutlich weniger CO₂.
Mit steigenden Energiepreisen und strengeren Klimagesetzen werden Wärmepumpen immer wichtiger. Unterm Strich sind Wärmepumpen eine gute Sache: Sie sparen Energie, schonen die Umwelt und sind zukunftssicher. Es wundert daher also wenig, dass sich immer mehr Hausbesitzer für eine solch intelligente Lösung entscheiden.
Verwendete Quellen:
1. https://www.waermepumpe.de/waermepumpe/funktion-waermequellen/
2. https://www.bosch-homecomfort.com/de/de/wohngebaeude/wissen/heizungsratgeber/waermepumpe/waermepumpe-funktion/
3. https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/wie-funktioniert-eine-waermepumpe/
4. https://www.buderus.de/de/waermepumpe/funktionsweise
5. https://www.heizung.de/waermepumpe/wissen/die-waermepumpe-funktion-kurz-und-verstaendlich-erklaert.html
Das Herzstück des Systems ist ein Kreislauf mit einem Kältemittel, welches vier Stationen durchläuft:
Zunächst saugt der Verdampfer Umgebungswärme an, wodurch das Kältemittel verdampft. Im Kompressor wird das Gas dann stark verdichtet und erhitzt sich dabei, ähnlich wie eine Fahrradpumpe beim Aufpumpen. Der Verflüssiger überträgt die Wärme an das Heizsystem, wobei das Gas wieder flüssig wird. Zum Schluss entspannt ein Ventil das Kältemittel, und der Kreislauf beginnt von vorn.
Aus einem kWh Strom kann eine Wärmepumpe bis zu 4 kWh Wärme erzeugen. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt an, wie effizient das System arbeitet. Je höher diese ist, desto effizienter arbeitet das System.
Wärmepumpen harmonieren auch hervorragend mit anderen grünen Technologien. Die TWL Solarthermie kann beispielsweise noch zusätzliche Wärme liefern und dadurch die Effizienz weiter steigern. Besonders interessant sind auch Systeme, die im Sommer kühlen können. Eine Wärmepumpe lässt sich in ihrer Funktionsweise quasi umkehren und arbeitet dann wie eine Klimaanlage.
Die wichtigsten Wärmepumpen-Typen
Je nachdem, wo die Wärmepumpe ihre Energie hernimmt, werden die nachfolgenden Modelle unterschieden:
1. Luft-Wasser-Wärmepumpen: Sie können die Außenluft ansaugen und ihr die vorhandene Wärme entziehen. Eine solche Pumpe lässt sich relativ einfach installieren und ist daher auch für Altbauten gut geeignet. Es ist allerdings zu erwähnen, dass bei diesen Pumpen und bei großer Kälte gelegentlich Ermüdungserscheinungen auftreten können.
2. Erdwärmepumpen: Auch Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt, welche die konstante Temperatur des Erdreichs nutzen. Zur Nutzung können entweder spezielle Sonden tief in den Boden gebohrt werden oder es werden Kollektoren, wie ein unterirdisches Heizungsnetz, im Garten verlegt. Diese Systeme liefern das ganze Jahr zuverlässig Wärme, brauchen allerdings mehr Platz und sind in der Anschaffung teurer.
3. Wasser-Wasser-Wärmepumpen: Sie zapfen das Grundwasser an, das ganzjährig eine gleichbleibende Temperatur hat. Sie sind die Effizienz-Champions unter den Wärmepumpen, setzen aber geeignete geologische Bedingungen und eine ganze Reihe von Genehmigungen voraus.
Der Pufferspeicher: Treuer Gefährte der Wärmepumpe
Im Herzen des Pufferspeichers schlummert ein gut eingepackter Wassertank. Er nimmt die Wärme auf, sei es direkt vom Heizkessel oder von der Sonne über Solarkollektoren. Wenn's dann kalt wird, zapft die Heizung diesen Vorrat an und verteilt die Wärme im Haus.
Der Pufferspeicher ist wie ein geduldiger Mittelsmann. Er lässt die Heizung länger am Stück laufen, statt sie ständig an- und auszuschalten. Das schont nicht nur die Technik, sondern spart auch Energie.
Die Vor- und Nachteile der Wärmepumpentechnik
Die Vorteile:
- Hohe Energieeffizienz: Eine Wärmepumpe kann etwa drei- bis viermal mehr Wärme erzeugen, als sie an Strom verbraucht. Ein wahres Energiesparwunder also!
- Umweltfreundlichkeit: Da sie erneuerbare Energien nutzen, stoßen sie deutlich weniger CO₂ aus als fossile Heizungen. Gut fürs Gewissen und fürs Klima.
- Vielseitigkeit: Viele Modelle können im Sommer auch kühlen, was besonders praktisch ist an heißen Sommertagen.
- Wartungsarm: Im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen benötigen Wärmepumpen weniger Pflege.
Die Nachteile:
- Hohe Anschaffungskosten: Die Installation einer Wärmepumpe schlägt zunächst kräftig zu Buche, besonders bei Erdwärmesystemen. Hier ist Geduld gefragt, bis sich die Investition amortisiert.
- Effizienzeinbußen bei Kälte: Vor allem Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten bei Minusgraden weniger effizient. In sehr kalten Regionen sollte man das allerdings berücksichtigen.
- Platzbedarf: Je nach System kann der Raumbedarf beträchtlich sein, insbesondere bei Erdkollektoren. Wer nur einen kleinen Garten hat, muss eventuell auf ein solches System verzichten.
Wärmepumpen haben sich in den letzten Jahren als echte Alternative zu herkömmlichen Heizungssystemen entwickelt. Man unterscheidet dabei hauptsächlich zwischen Luft-, Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpen. Jedes dieser Systeme hat seine eigenen Stärken und Schwächen.
Die Wahl des geeigneten Systems hängt dabei unter anderem von folgenden Dingen ab: Wie ist das Haus gebaut? Wie viel Platz gibt es? Was will der Besitzer? Luft-Wärmepumpen sind zwar einfacher einzubauen, allerdings arbeiten Erdwärmepumpen in der Regel oft effizienter und zuverlässiger.
Am Anfang kosten Wärmepumpen zwar etwas mehr, aber das rechnet sich, denn sie verbrauchen weniger Energie und der Staat gibt oftmals auch noch Zuschüsse. Nebenbei tun sie auch noch etwas fürs Klima, denn sie produzieren mit einer Wärmepumpe deutlich weniger CO₂.
Mit steigenden Energiepreisen und strengeren Klimagesetzen werden Wärmepumpen immer wichtiger. Unterm Strich sind Wärmepumpen eine gute Sache: Sie sparen Energie, schonen die Umwelt und sind zukunftssicher. Es wundert daher also wenig, dass sich immer mehr Hausbesitzer für eine solch intelligente Lösung entscheiden.
Verwendete Quellen:
1. https://www.waermepumpe.de/waermepumpe/funktion-waermequellen/
2. https://www.bosch-homecomfort.com/de/de/wohngebaeude/wissen/heizungsratgeber/waermepumpe/waermepumpe-funktion/
3. https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/wie-funktioniert-eine-waermepumpe/
4. https://www.buderus.de/de/waermepumpe/funktionsweise
5. https://www.heizung.de/waermepumpe/wissen/die-waermepumpe-funktion-kurz-und-verstaendlich-erklaert.html
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