Wärmepumpentechnik

Wärmepumpentechnik bezeichnet Systeme, die thermische Energie aus einer Quelle natürlichen Ursprungs aufnehmen und sie mit Hilfe von Arbeit in den Heiz- oder Kühlbedarf eines Gebäudes überführen. Typische Anwendungen sind Heizung, Warmwasserbereitung und Kühlung.

Funktionsprinzip: In einem geschlossenen Kreislauf verdampft ein Arbeitsmittel (Kühlmittel) bei niedriger Temperatur im Verdampfer und absorbiert Wärme aus der Quelle (Luft, Wasser, Erdreich). Der Verdampfende wird durch den Kompressor auf hohen Druck und hohe Temperatur gebracht, der Kondensator gibt Wärme an das Heizsystem ab. Eine Expansionsvorrichtung senkt Druck und Temperatur des Kühlmittels, der Kreislauf schließt sich. Durch Umkehr des Vorgangs kann die Anlage auch kühlen.

Typen: Luft-Wasser-Wärmepumpen übertragen Wärme von der Außenluft auf das Heizwasser; Luft-Luft-Wärmepumpen heizen oder kühlen Räume direkt. Wasser-Wasser- oder Erd-Wärme-Wärmepumpen nutzen Grundwasser, Erdbohrungen oder Sole als Wärmequelle. Hybrid- oder Kombisysteme ergänzen bestehende Heizkessel.

Effizienz: Kennzahlen wie COP (Coefficient of Performance) und saisonaler Leistungsfaktor SCOP beschreiben die Effizienz. Die Leistung hängt stark von der Quelle ab; Erd- oder Wasserquellen liefern meist stabilere Werte als Luftquellen. Umwelt und Regulierung: Das Kühlmittel beeinflusst das Treibhauspotenzial; Vorschriften wie F-Gas-Verordnung und EN 378 regeln Sicherheit und Umwelteinflüsse. Neue Systeme setzen verstärkt auf Niedrig-GWP-Refrigerants (z. B. CO2, Propan).

Wirtschaft und Betrieb: Anschaffungskosten, Betriebskosten und Einsparungen variieren; Förderprogramme unterstützen Investitionen in vielen Ländern.