Wärmepumpe - das umweltfreundliche Heizsystem

Sie sind effizient, umweltfreundlich und sehr flexibel: Wärmepumpen sind die Energiesysteme der Zukunft und gelten schon jetzt als Schlüsseltechnologie für die Energiewende, indem sie dazu beitragen, die Treibhausemissionen zu senken. Die Einsatzbereiche sind vielfältig: So kommen Wärmepumpen nicht nur in Wohnhäusern, sondern auch in Gebäuden für Gewerbe und Industrie zum Einsatz. Sie planen den Einbau eines  Wärmepumpensystems für Ihr Geschäftsgebäude? Wir erklären das Prinzip dieses innovativen Heizsystems.

Eine Wärmepumpe ist ein umweltfreundliches Heizsystem, denn es ermöglicht die effiziente Nutzung von Energie aus der Umwelt. Eine Wärmepumpe nutzt dabei Luft, Wasser oder im Erdreich verfügbare Wärmeenergie zum Heizen und zur Warmwasserversorgung.

Das Prinzip einer Wärmepumpe ist einfach erklärt, denn es entspricht dem eines Kühlschranks in umgekehrter Weise: Während ein Kühlschrank dem Innenraum die Wärme entzieht und nach draußen abgibt, entzieht die Wärmepumpe der Umwelt ihre Energie und gibt sie an das zu heizende Objekt ab. Zum Einsatz kommen dabei möglichst klimafreundliche Kältemittel: Im Idealfall werden möglichst natürliche Kältemittel wie etwa Ammoniak oder CO2 eingesetzt. Insbesondere in der Industrie sind natürliche Kältemittel problemlos einsetzbar, weil diese oft mehr Sicherheitseinrichtungen benötigen, die in Industrieanlagen gut umzusetzen sind. In solchen Fällen, wo der Einsatz von natürlichen Kältemitteln aus technischen Gründen nicht erfolgen kann, werden klimafreundliche Low-GWP Kältemittel einsetzt, die einen niedrigen GWP-Wert (Global Warming Potential) aufweisen.

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Die Vorteile einer Wärmepumpe

  • Umweltfreundlicher und nahezu unerschöpflicher Energielieferant: Der CO2-Ausstoß ist bei Wärmepumpen geringer als bei Heizungen, die mit Gas oder Öl betrieben werden, da die Umweltwärme CO2-frei zur Verfügung steht.
  • Sehr flexibel: Die Wärmepumpe ist als Heizsystem nicht nur für nahezu alle Gebäude nutzbar, sondern kann auch für Prozesswärme in der Industrie eingesetzt werden.
  • Sehr gute Leistungszahl (oft auch COP): Die Wärmepumpe ist durch das Verhältnis von abgegebener Wärme zu eingesetztem Strom (Output zu Input) sehr effizient.
  • Geringe Kosten: Die jährlichen Betriebskosten einer Wärmepumpe sind durch den niedrigen Input von elektrischer Energie äußerst gering.
Daumen hoch

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Ein Wärmepumpensystem setzt sich aus drei Kreisläufen zusammen:

1.    Wärmequellenkreislauf: Dieser entzieht der Umwelt (Wärme, Wasser oder Luft) die Wärmeenergie.

2.    Kältemittelkreislauf: Die Wärmepumpe bringt die eingesetzte Energie mit Hilfe eines Kompressors auf ein höheres Energieniveau.

3.  Wärmeverteilkreislauf: Er verteilt die Wärme an die verschiedenen Abnahmestellen (Heizkörper, Fußbodenheizung, Niedertemperaturprozesse, Warmwasser)

Was läuft im Inneren der Wärmepumpensystem ab?

Schritt 1: Im Wärmequellenkreislauf zirkuliert eine Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit entzieht ihrer Umgebung thermische Energie (Umweltwärme). Diese Energie wird mit Hilfe von Wärmeübertragern an den Kältemittelkreislauf übergeben.

Schritt 2: Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe

Im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe läuft in vier Schritten ein kontinuierlicher Kreisprozess ab:

  • 1.0 Verdampfen: Die thermische Energie vom Wärmequellenkreislauf wird mit Hilfe eines Wärmeübertragers an das Kältemittel übergeben. Die Siedetemperatur des Kältemittels ist so gewählt, dass dieses schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft.
  • 2.0 Verdichten: Mit Hilfe eines strombetriebenen Kompressors wird das gasförmige Kältemittel komprimiert. Dadurch steigen der Druck und die Temperatur stark an.
  • 3.0 Verflüssigen: In diesem Arbeitsschritt wird die thermische Energie des erhitzten Kältemittels durch einen Wärmeübertrager an den Wärmeverteilkreislauf übertragen. Durch die Temperaturabnahme und den gleichzeitigen Druckverlust verflüssigt sich das Kältemittel wieder.
  • 4.0 Entspannen: Im letzten Schritt wird der Druck des Kältemittels durch ein Entspannungsventil wieder herabgesetzt. Durch die Entspannung erreicht das Medium wieder seine Anfangstemperatur. Der Prozess kann von Neuem beginnen.

Schritt 3: Im Wärmeverteilkreislauf zirkuliert als Heizmedium zumeist Wasser, welches durch das Kältemittel erwärmt wurde. Diese thermische Energie wird entweder durch ein Verteilernetz an die Abnahmestellen (Heizkörper, Fußbodenheizung, Niedertemperaturprozesse, etc.) oder zu einem Heizungspuffer- bzw. Warmwasserspeicher geliefert.

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Sie benötigen weitere Informationen über den Einsatz einer Wärmepumpe in Ihrer Immobilie oder in Ihrem Unternehmen? Sie sind unsicher, ob eine Wärmepumpe in Ihrem Bestandsgebäude technisch und wirtschaftlich machbar ist?

Wir haben die beste Lösung für Sie, denn bei der Beratung und Planung arbeiten wir herstellerneutral. Das bedeutet, dass wir Ihnen ein optimales Preis-Leistungsverhältnis anbieten können und auf Ihre individuellen Wünsche eingehen können. Wir freuen uns auf Ihre Fragen und entwickeln gerne ein passendes Konzept mit Ihnen.

Fragen und Antworten rund um die Wärmepumpe

Wärmepumpen eignen sich zum Einbau in Wohnhäusern und in Gebäuden für Industrie und Gewerbe.

Eine Wärmepumpe nutzt die Wärme der Umgebung, die CO2-frei zur Verfügung steht. Der CO2-Ausstoß von Wärmepumpen ist niedriger als bei Heizungen, die mit Gas oder Öl betrieben werden. Aus diesem Grund tragen Sie mit dem Einbau von Wärmepumpen aktiv zur Energiewende bei.

Für den Einbau von Wärmepumpen ist eine staatliche Förderung. möglich Wir beraten Sie gerne und prüfen nach der Förderrichtlinie der BAFA sowohl die eigentliche Wärmepumpe als auch die Wärmequelle wie Erdsonden, Brunnen oder Solarthermie-Anlagen, da diese sind ebenfalls förderfähig sind. Weitere Informationen zur BAFA-Förderung finden Sie hier...

Die Kombination von Photovoltaikanlagen mit Wärmepumpen ist ideal, weil dadurch die Energie, die die Wärmepumpe zum Betrieb benötigt, komplett aus grünem Strom bezogen werden kann. Wir beraten Sie gerne über die Möglichkeiten der Sektorenkopplung.