Sep 21

Wie funktionieren Wärmepumpen eigentlich wirklich?

Wärmepumpen machen sich das selbe Prinzip zu Nutze, nach dem auch Kühlschränke funktionieren: Während im Kühlschrank ein Kältemittel durch die Leitungen zirkuliert, welches Wärme aus dem Kühlschrankinneren aufnimmt und an der Außenseite des Geräts an die Umgebung abgibt, nehmen Wärmepumpen die Wärme aus der Umgebung oder dem Erdreich auf und speisen sie in das Heizungssystem eines Haushalts.
Dabei zirkuliert ein Fluid in den Leitungen des Wärmepumpensystems, welches unter Druck steht. Im Erdreich herrscht bereits ab einer Tiefe von etwa zehn Metern eine relativ konstante Temperatur von 10°C. Das unter Überdruck stehende Fluid – beispielsweise Propan- nimmt diese Temperatur auf und verdampft dadurch. Anschließend wird es durch die Leitungen nach oben zum Haus geleitet, verflüssigt sich dort im Kondensator wieder und gibt dabei seine aufgenommene Energie in Form von Wärme ab, die dem Warmwasser- und Heizungssystem des Haushaltes zugeführt wird.

Allerdings benötigen Wärmepumpen selbst eine Antriebsenergie, besonders der Kondensator, durch welchen das Fluid so weit verdichtet wird, dass es verdampfen kann. Als Maß für die Effizienz der Pumpe gilt die sogenannte Jahresarbeitszahl: Sie beschreibt das Verhältnis aus zusätzlich benötigter Energie für den Betrieb der Pumpe zur gewonnenen zusätzlichen Wärmeenergie für das Heizungssystem und liegt bei modernen Pumpen um den Wert 4. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass die gewonnene Wärmeenergie den zusätzlichen Stromverbrauch um bis zu 400% übertrifft.
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