Das Prinzip von Wärmepumpen

Ein sparsames und umweltfreundliches Heizsystem sind die Wärmepumpen. Ihren Ursprung hatte die heutige Wärmepumpe bereits im 19. Jahrhundert gefunden und eine erdverbundene Wärmepumpe kam bereits 1945 in den USA zum Einsatz.

Bei einem Neubau oder auch bei einer Modernisierung sollten Bauherrn oder Eigentümer über die Anschaffung einer Wärmepumpe nachdenken, da diese nicht nur auf Dauer eine Heizkostenersparnis mit sich bringt, sondern auch in Zeiten des Klimawandels der Umwelt positiv gegenübersteht. Bedingt durch den Klimawandel unterstützt die Bundesregierung durch finanzielle Förderung die Anschaffung einer solchen Wärmepumpen Anlage.

Wärmepumpen als modernes Heizsystem nutzen die durch Sonnenenergie gelagerte Wärme aus dem Erdreich, des Grundwassers und der Luft. Eine Wärmepumpen Anlage übernimmt die Funktion des Heizkessels und führt so zur Wärmeabgabe durch vorhandene Heizkörper oder durch Flächendeckende Heizungen wie die Fußbodenheizung und wird zur Warmwasseraufbereitung genutzt.

Neben des Faktors der Umweltfreundlichkeit, bestehend darin, dass der CO2 Ausstoß wesentlich geringer ist als bei einem Heizkessel, bietet eine Wärmepumpe den Vorteil der Nutzung der kostenlosen Umweltenergien. Von Vorteil ist auch der meist günstige Tarif der Stromanbieter und die Kostenersparnis eines Schornsteinfegers, da eine Wärmepumpe ohne Schornstein arbeitet.
Einen finanziellen Vorteil über einige Jahre vorausschauend macht eine Investition in eine Wärmepumpe Anlage durchaus lohnenswert. Bei Neubauten wird die erneuerbare Energie ab dem Jahr 2009 eine Pflichtleistung.

Zu den erneuerbaren Energien zählt nicht nur die Wärmepumpe, sondern auch Solaranlagen, sowie Biomasseheizungen.Bei den heutigen auf dem Markt befindlichen Wärmepumpen fallen keine hohen Wartungskosten oder laufende Betriebskosten an, ebenso sind diese modernen Heizsystem technisch so weit fortgeschritten und robust, dass viele Hersteller meist sogar eine 10-jährige Garantie aussprechen.

Eine Wärmepumpe nimmt die Wärme aus der Umwelt auf, durchaus auch bei Tiefsttemperaturen bis – 15 Grad. Diese Wärme durchläuft einen Kreislauf ähnlich der eines Kühlschrankes, nur mit Wärmeabgabe. Mit Hilfe eines flüssigen Arbeitsmediums, dessen Siedepunkt sehr niedrig gehalten ist, wird die Wärme, die aus der Umwelt gezogen wurde, in den Verdampfer der Wärmepumpe geleitet. Das Arbeitsmedium als Flüssigkeit nimmt diese Wärme auf und verdampft. Dieses entstehende Gas wird nun in den Verdichter weitergeführt und dort zerpresst. Durch diesen entstehenden steigenden Druck erhöht sich die Temperatur, welche nun über einen weiteren Verdampfer, oder auch Wärmeaustauscher genannt, in die Heizung weitergeleitet wird.

Bei Nutzung des Erdreichs wird die Erdwärme, welche durch Regen und auch Sonneneinstrahlung gespeichert ist, durch Erdsonden oder auch Erdwärmetauscher genannt, dem Erdreich entzogen. Diese Erdsonden werden durch Bohrungen in eine Tiefe von ungefähr 10 Metern in das Erdreich verlegt, da in dieser Tiefe des Bodens die Temperatur fast ganzjährig konstant bleibt. Durch eine Trägerflüssigkeit, zumeist Wasser oder Sole, mit etwas Frostschutz versetzt, wird so die entzogene Energie zur Wärmepumpe geleitet.
Verschieden Wasserpumpen Systeme entziehen so der Umwelt Wärme aus der Außenluft, auch bei Minusgraden oder auch aus dem Grundwasser.

Bei der Überlegung der Anschaffung einer Wärmepumpe sollte also die Bodenbeschaffenheit mit in die Überlegungen einbezogen werden, sowie auch die Größe der zu beheizenden Fläche und eine Standmöglichkeit für die Wärmepumpe, wobei diese Heizsysteme weniger Platz einnehmen als ein Heizkessel. Auch sollte das voraussichtlich zu verbrauchende Warmwasser pro Person im Haushalt mit einkalkuliert werden.

Die Wärmepumpe arbeitet grundsätzlich mit einem Ablauf eines Kreisprozesses, welches aus vier Komponenten besteht. Der Verdampfer nimmt die Wärme aus der Umwelt auf, durch das Kältemittel wird diese Wärme in Gas umgesetzt. Das jetzt gasförmig gewordene Kältemittel wird im Verdichter durch Druck erwärmt und durch den Verflüssiger in den Heizungskreislauf weitergeleitet. Das Kältemittel wird durch das Expanisonsventil wieder in den Kreislauf eingeleitet und der Ablauf beginnt von neuem.