So funktioniert eine Wärmepumpe

Die Wärmepumpe ist eine clevere und simple Heiztechnik, denn Sie bezieht Ihre Wärme nicht ausschließlich aus Brennstoffen, sondern parallel aus den regenerativen Energien der Natur. Hierzu dient beispielsweise das Erdreich, die Sonne, das Grundwasser oder aber ganz einfach die Luft. Das System funktioniert zu jeder Jahreszeit, da sich die Temperatur im Erdreich im Winter kaum verändert. Die im Erdreich vorhandene Wärme lässt sich im Zusammenspiel mit der Wärmepumpe also effizient nutzen.

Damit Sie aber auch bei heißen Außentemperaturen einen kühlen sowie coolen Kopf bewahren können, bieten einige Wärmepumpen sogar eine Kombination an Kühl- und Heizfunktion.

Luft-Wasser-Wärmepumpen - Die Heizung für alle

Luft ist in Massen vorhanden und kostenlos nutzbar. Dabei ist genau diese Luft der Energielieferant für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Außenluft wird angesaugt und mit Hilfe von Ventilatoren wird diese Luft an die Wärmetauscher geleitet. In den Wärmetauschern wird der Luft die enthaltene Wärme entzogen und an ein zirkulierendes Medium, bei uns das Kältemittel, übergeben. Dieses ändert seinen Aggregatzustand bereits bei niedrigen Temperaturen, viel eher als bei Wasser. Trifft die entzogene Wärme auf das Kältemittel, verdampft das Kältemittel.

Dann erfolgt die Verdichtung durch den Kompressor. Dadurch steigt die Temperatur und diese Wärme wird an den Heizkreis übergeben. Hier verflüssigt sich das Kältemittel wieder und der ganze Vorgang wiederholt sich. Nach demselben Prinzip läuft auch die Wärmepumpe Funktion bei der Abluftwärmepumpe. Der große Unterschied liegt darin, dass hier nicht der Außenluft, sondern der Abluft Wärme entzogen wird.

Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten besonders energiesparend wenn der Unterschied zwischen Luft- und Vorlauftemperatur klein ist. Nor besser arbeiten diese Wärmepumpen wenn man Flächenheizungen benutzt.

Vorteile:

  • leichte Installation
  • preiswert
  • sehr flexibel im Anwendungsbereich
  • nachträglicher Einbau möglich
  • Förderung durch BAFA möglich

Einsatzgebiete:

  • Neubauten
  • energetisch sanierte Häuser

Wasser-Wasser-Wärmepumpen - Die effiziente und emissionsfreie Heizung

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe wird auch Erdwärmeheizung genannt und bedient sich der in der Erde gespeicherten Wärme. Über einen Flächenkollektor (einer Schlauchschlange im Erdreich) der in ca. 1,5m tiefe verlegt wird oder einer tiefen Erdbohrung, wird dem Erdkörper oder Grundwasser Energie entzogen das mittels Kältemittel an den Wärmetauscher übertragen wird. Der restliche Vorgang ist analog der Luft-Wasser-Wärmepumpe. Da das Kältemittel auch noch bei Minusgraden gasförmig ist, funktioniert auch die Wasser-Wasser-Wärmepumpe im Winter hervorragend. 

Vorteile:

  • Geringer Platzbedarf
  • höchste Effizienz
  • Wartungsarm
  • Förderung durch BAFA möglich

Luft-Luft-Wärmepumpen - Die Kompakte

Im Prinzip funktionieren alle Wärmepumpen gleich. Im Gegensatz zur Luft-Wasser-Wärmepumpe überträgt die Luft-Luft-Wärmepumpe die gewonnene Wärme aber nicht per Kältemittel also dem Heizwasserkreislauf auf die Wohnräume, sondern über die Luft. Heizungen mit Luft-Luft-Wärmepumpe tragen deshalb auch die Bezeichnung Lüftungswärmesysteme. Großer Vorteil ist, das die Wohnungen oder Häuser keine Heizkörper oder Heizflächen brauchen. Dies spart Platz.

Als Energiequelle dient der Luft-Luft-Wärmepumpe die Außenluft. Sie können zum Beispiel Teil einer KWL-Anlage (kontrollierte Wohnraumlüftung) mit Wärmerückgewinnung sein. Dann dient die warme Abluft wieder als Energielieferant. Im reversiblen Betrieb können einige Luft-Luft-Wärmepumpen auch die Räume einfach kühlen.

Vorteile:

  • geringer Platzbedarf
  • niedrige CO2-Emissionen
  • leistet auch Klimatisierung
  • weitere Einsparungen möglich durch Kombination mit Photovoltaik

Nachteile:

  • keine BAFA Förderung möglich
  • für Altbausanierung nicht zu empfehlen
  • Geräuschentwicklung von bis zu 50 dB
  • Wartungsintensiver

Warmwasser-Wärmepumpen - Die Ergänzungs-Wärmepumpe

Es gibt auch Wärmepumpen-Systeme, die unabhängig von der eigentlichen Heizung die Warmwasserversorgung sicherstellen können. Warmwasser-Wärmepumpen oder auch Brauchwasser-Wärmepumpen nutzen die Umgebungswäre aus um Brauch- oder Warmwasser zu erzeugen. Sie eignen sich bestens für einen optimalen Verbrauch von selbst erzeugten Strom aus Photovoltaik-Anlagen. Zusätzlich lassen sie sich an ein bestehendes Luftverteilsystem koppeln.

Eine Warmwasser-Wärmepumpe besteht aus nur einer Einheit. In dieser befinden sich alle für den Wärmegewinnungsprozess wichtigen Komponenten. Also der Verdampfer, der Verdichter, der Verflüssiger und der Warmwasserspeicher. Je nach Ausführung kann auch ein Solar-Wärmetauscher integriert sein, der den Anschluss von Sonnen-Kollektoren möglich macht.

Brauchwasser-Wärmepumpen entziehen entweder der Umluft, der Außenluft oder der Abluft Wärme. Für eine Umluft-Warmwasser-Wärmepumpe eignen sich zum Beispiel ihre Kellerräume, die eine konstante und relativ hohe Temperatur auch in den Wintermonaten haben. Während des Betriebs kühlt der Kellerraum um etwa zwei bis vier Grad ab. Als positiven Effekt wird die Kellerluft dabei gleichzeitig entfeuchtet. Ist die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und dem Heizsystem klein, arbeitet die Brauchwasser-Wärmepumpe am effizientesten.

WICHTIG: Die Warmwasser-Wärmepumpe ist wirklich nur zur Warmwasserbereitung geeignet. Eine Heizungsanlage lässt sich nicht kombinieren

Vorteile:

  • Für Neubau und Altbausanierung geeignet
  • Entfeuchterfunktion
  • Ideale Ergänzung zu bestehenden Anlagen
  • Warmwasser bis 60°C im Wärmepumpenbetrieb
  • Niedrige Anschaffungskosten
  • Niedrigste Betriebskosten
  • einfache Montage
  • umweltschonend

Hybrid-Wärmepumpen - Die Flexible

Hybrid, könnte man denken, sind einfach 2 Wärmepumpen. Das ist aber nicht ganz richtig. Eine Hybrid-Wärmepumpe besteht aus einer Wärmepumpe und einem anderen, auf diese Wärmepumpe abgestimmte Wärmeerzeuger. Entweder ist der Wärmeerzeuger in der Wärmepumpe integriert oder es sind 2 unabhängige Geräte. Diese können zusammen oder auch getrennt arbeiten. Sinken die Außentemperaturen deutlich ab, wird das zweite Heizgerät zugeschaltet. Die Wärmeversorgung wird dadurch einerseits sichergestellt und andererseits die Effizienz der Wärmepumpe (z.B. einer Luft-Wasser-Wärmepumpe) aufrechterhalten. 

Kombinationsmöglichkeiten:

  • Hybrid-Wärmepumpe mit Solaranlagen
  • Hybrid-Wärmepumpe mit Photovoltaik
  • Hybrid-Wärmepumpe mit Festbrennstoffkesseln
  • Hybrid-Wärmepumpe und Lüftung mit Wärmerückgewinnung

Vorteile:

  • Anschaffungskosten sind oft höher als bei einzelnen Heizsystemen
  • Einfache Installation
  • Maximale Flexibilität und Sicherheit
  • Günstiger Betrieb der Anlage
  • Geringer Aufwand bei der Modernisierung
  • Förderung durch BAFA möglich

Hochtemperatur-Wärmepumpen - Die Vielfälltigste

Bei konventionellen Wärmepumpenheizungen ist die maximale Vorlauftemperatur technisch begrenzt. Um höhere Werte zu erreichen, sind also spezielle Lösungen nötig. Die Hochtemperatur-Wärmepumpen ist eine Lösung dafür. Unter Hochtemperatur-Wärmepumpen versteht man Wärmepumpen, die hohe Heiz- und Brauchwassertemperaturen erzeugen können als auch Wärmepumpen, die hohe Wärmequellentemperaturen nutzen können.

Gerade in der Altbausanierung oder Altheizungs-Umrüstung können hohe Vorlauftemperaturen der Heizungen gefordert sein, denn die Dämmung der Rohrsysteme und Wände ist hier oft unzureichend. Genauso verhält es sich in größeren Mehrfamilienhäusern, hier muss die Vorlauftemperatur auch höher sein um alle Parteien mit ausreichend warmen Wasser zu beliefern und auch die Heizungen entsprechend zu versorgen. Im Nichtwohnbereich kann eine Monoblock- oder Split-Wärmepumpe für Hochtemperatur-Bereiche auch Prozesswärme bereitstellen. Hier sind oft Temperaturen von 80 bis 100 Grad Celsius gefragt.

Vorteile:

  • hohe Wärmeleistung (Vorlauf über 60°C)
  • für große Wohnungen oder Mehrfamilienanlagen

Förderung bis zu 45%

Förderung durch die BAFA

Derzeit gibt es bis zu 45% Zuschuss für den Einbau von Wärmepumpen. Welche Kriterien genau gelten und wieviel Zuschuss es für genau Ihr Bauvorhaben gibt erfahren Sie hier.

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