Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Einfach erklärt: wie aus kalter Luft warmes Wasser wird

Wärmepumpen sind in aller Munde, aber wie kann ein Gerät ausgerechnet aus kalter Winterluft ein Haus heizen? Die Antwort steckt in einem Prinzip, das fast jeder zu Hause hat: im Kühlschrank. Der Kühlschrank rückwärts Ein Kühlschrank holt Wärme aus seinem Innenraum und gibt sie hinten über das Gitter in die Küche ab, deshalb ist es dort warm. Eine Wärmepumpe macht das Gleiche, nur in die andere Richtung: Sie holt Wärme aus der Umgebung, aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser, und gibt sie an das Heizungswasser im Haus ab. Auch kalte Luft enthält Wärme Für uns fühlt sich minus fünf Grad kalt an. Physikalisch steckt aber auch in solcher Luft noch viel Wärmeenergie; erst beim absoluten Nullpunkt von minus 273 Grad gibt es keine mehr. Die Wärmepumpe nutzt einen Trick, um diese Wärme auf ein höheres Temperaturniveau zu bringen. Der Kreislauf in vier Schritten In der Wärmepumpe zirkuliert ein Kältemittel, eine Flüssigkeit, die schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. 1. Verdampfen: Im Außengerät strömt Luft am Kältemittel vorbei. Weil das Kältemittel noch kälter ist als die Luft, nimmt es Wärme auf und verdampft. 2. Verdichten: Ein Kompressor presst das gasförmige Kältemittel zusammen. Dabei wird es heiß, ähnlich wie eine Fahrradpumpe beim Aufpumpen warm wird. 3. Verflüssigen: Das heiße Gas gibt seine Wärme an das Heizungswasser ab und wird dabei wieder flüssig. 4. Entspannen: Ein Ventil senkt den Druck, das Kältemittel kühlt stark ab, und der Kreislauf beginnt von vorn. Warum das effizient ist Strom braucht die Wärmepumpe vor allem für den Kompressor. Die meiste Wärme kommt aber kostenlos aus der Umgebung. Wie gut das gelingt, beschreibt die Jahresarbeitszahl: Eine Zahl von 3 bedeutet, dass aus einer Kilowattstunde Strom übers Jahr gerechnet drei Kilowattstunden Wärme werden. Die Effizienz ist höher, je kleiner der Temperaturunterschied ist, den die Pumpe überwinden muss. Deshalb arbeiten Wärmepumpen besonders gut mit Fußbodenheizungen oder großen Heizkörpern, die mit niedriger Vorlauftemperatur auskommen. Die wichtigsten Arten Luft-Wasser-Wärmepumpe: holt die Wärme aus der Außenluft. Am häufigsten, vergleichsweise günstig, mit einem Außengerät, das man hören kann. Sole-Wasser-Wärmepumpe: nutzt die Erdwärme über Sonden oder Kollektoren im Boden. Teurer in der Installation, aber sehr effizient, weil der Boden auch im Winter relativ warm ist. Wasser-Wasser-Wärmepumpe: nutzt Grundwasser, braucht eine Genehmigung und geeignete Bedingungen. Funktioniert das im Altbau Oft ja, wenn das Haus nicht allzu schlecht gedämmt ist und die Heizkörper groß genug sind. Manchmal reicht es, einzelne Heizkörper zu tauschen. Eine Energieberatung und eine Heizlastberechnung zeigen, was nötig ist. Förderprogramme für den Heizungstausch ändern sich regelmäßig; informieren Sie sich vor der Bestellung über die aktuellen Bedingungen.