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Was passiert in einer Wärmepumpe?

Hightech-Heizung ohne Verbrennung

sup.- Von außen machen diese Geräte dank des interessanten Designs zwar häufig einen ansprechenden Eindruck, aber technisch wirken sie auf den Laien eher unspektakulär. Dass moderne Wärmepumpen Hightech-Heizungen auf allerhöchstem Niveau sind, offenbart sich erst hinter der Gehäusehülle bzw. beim Blick auf die spezifischen Leistungsmerkmale. Die wichtigste Eigenschaft dieser Anlagen ist ihre Fähigkeit, ein Gebäude mit Wärme zu versorgen, ohne dass dafür ein Verbrennungsvorgang gestartet werden muss. Diesen Part hat die Sonne nämlich schon längst erledigt. Und die Aufgabe der Wärmepumpe besteht darin, die so genannte Umgebungswärme, also die in der Erde, in der Luft oder im Wasser gespeicherte Wärme aus Sonnenstrahlung, fürs häusliche Heizen und für die Warmwasserbereitung zu nutzen. Das hört sich verhältnismäßig simpel an, erfordert aber eine anspruchsvolle technologische Umsetzung. Im Prinzip handelt es sich dabei um die Umkehrung der Funktionsweise eines Kühlschranks. Dort wird dem Innenraum Wärme entzogen und nach außen abgegeben, damit die Lebensmittel bei niedrigen Temperaturen frisch bleiben. Eine Wärmepumpe dagegen entzieht z. B. der Luft außerhalb des Hauses Wärme und leitet sie je nach Bedarf ins Gebäudeinnere zum Heizungssystem.

Zu diesem Zweck zirkuliert in der Anlage ein spezielles flüssiges Kältemittel. Bereits bei der Zufuhr geringer Mengen von Umgebungswärme verdampft diese Flüssigkeit. Der Dampf wird in einem Kompressor verdichtet, wodurch seine Temperatur stark ansteigt. Die entstehende Wärme wird an die Heizung abgegeben, der abkühlende Dampf verflüssigt sich wieder und der ganze Kreislauf beginnt erneut. Auf diese Weise kann selbst bei Minusgraden noch Wärmepotenzial fürs Heizen gewonnen werden. Entscheidend für die Effizienz einer Wärmepumpe ist die Frage, wie viel Energie für die Verdichtung des Kältemittels benötigt wird. Qualitätsgeräte wie die Hocheffizienz-Wärmepumpen des Systemanbieters Wolf Heiz- und Klimatechnik (Mainburg) kommen auf einen so genannten COP-Wert von bis zu 3,8 bei Luft/Wasser-Anlagen und sogar 4,7 bei Sole/Wasser-Anlagen. Der COP-Wert bezeichnet den Faktor, um den sich die eingesetzte elektrische Energie beim resultierenden Wärmeertrag vergrößert. Und für diese Vervielfachung durch die überall vorhandenen Wärmereserven sind Luft und Erdreich ergiebige Lieferanten, die keine Rechnung schreiben.

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