Wärmepumpentechnologie

Wärmepumpentechnologie umfasst Systeme, die thermische Energie aus einer externen Quelle aufnehmen und mithilfe mechanischer Arbeit in nutzbare Wärme wandeln. Typische Einsatzbereiche sind die Beheizung von Gebäuden, die Bereitstellung von Warmwasser sowie, in manchen Ausführungen, die Kühlung von Räumen. Wärmepumpen finden sich sowohl in Neubauten als auch in Bestandsgebäuden.

Der Grundbetrieb basiert auf dem Kühlmittelkreislauf: Im Verdampfer nimmt das Arbeitsmedium Wärme aus der Quelle auf (Luft, Erdreich, Wasser); der Verdichter erhöht Druck und Temperatur des Kühlmittels; im Verflüssiger wird Wärme an das zu beheizende Medium abgegeben; eine Expansionsvorrichtung senkt Druck und Temperatur wieder. Der Kreislauf ist in der Regel reversibel, sodass auch Kühlung möglich ist.

Hauptsysteme unterscheiden sich nach der Wärmequelle: Luft-zu-Wasser- oder Luft-zu-Luft-Wärmepumpen verwenden Außenluft, Erdreich- oder Grundwasser-Wärmepumpen nutzen das Erdreich bzw. Wasser als Quelle. Die Leistungsabgabe hängt von der Außentemperatur ab; Erd- und Wasserquellen bieten oft stabilere Bedingungen als Luft.

Effizienzkennzahlen sind der COP (Leistungskoeffizient) und die jahresbezogene Jahresarbeitszahl (JAZ) bzw. saisonale Leistungszahl. Höhere Werte bedeuten geringeren Heizenergiebedarf. Moderne Systeme setzen Inverter-Technik, fortschrittliche Regelung und hydraulische Ankopplung ein, um Effizienz und Komfort zu verbessern. Umweltaspekte umfassen die Auswahl fluorer Treibmittel und deren Treibhauspotenzial; regulatorische Vorgaben zielen auf Emissionsreduktionen.

Anwendungen umfassen Gebäudebeheizung, Warmwasserbereitung und bei geeigneten Systemen Kühlung. Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich aus Erstinvestition, Betriebskosten, Energiepreisen und Förderprogrammen. Übliche Lebensdauer liegt bei 15 bis 25 Jahren, Wartung ist regelmäßig erforderlich.