Wärmepumpen

Funktionsprinzip von Wärmepumpensystemen

Eine Wärmepumpe arbeitet mit einem thermodynamischen Kreisprozess. Sie nimmt Umweltwärme über einen Verdampfer auf, hebt deren Temperaturniveau mit einem Verdichter an und überträgt die nutzbare Wärme über einen Kondensator an das Heiz- oder Warmwassersystem. Die Anlage benötigt dafür elektrische Antriebsenergie und eine geeignete Wärmequelle. Für Planung und Auslegung sind unter anderem Quellentemperatur, geforderte Systemtemperaturen und das Zusammenspiel mit der Wärmeverteilung relevant.

Einsatz im Neubau, in der Sanierung und für Warmwasser

Wärmepumpen werden für Raumheizung, Warmwasserbereitung oder für beides in einem Gesamtsystem eingesetzt. Im Neubau werden sie häufig mit Niedertemperatur-Systemen wie Fussbodenheizungen kombiniert, da diese mit geringeren Vorlauftemperaturen arbeiten. In Sanierungen ist zu prüfen, ob bestehende Heizflächen, Dämmstandard und Wärmebedarf zum vorgesehenen System passen. Je nach Ausführung kann die Wärmepumpe das Hauptheizsystem bilden oder gezielt einzelne Aufgaben wie die Brauchwassererwärmung übernehmen.

Ausführungen nach Wärmequelle und Anwendungszweck

Zu den typischen Varianten gehören Luft-Wasserwärmepumpen, Luft-Wasser-Wärmepumpen Split, Sole-Wasserwärmepumpen, Wasser-Wasserwärmepumpen und Luft-Luftwärmepumpen. Abluft-Wärmepumpen nutzen die in der Gebäudeabluft enthaltene Wärme, während Brauchwasser-Wärmepumpen auf die Erwärmung von Warmwasser ausgelegt sind. Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Systeme arbeiten mit dem Erdreich oder Grundwasser als Quelle, was andere Anforderungen an Erschliessung und Bewilligung mit sich bringen kann als luftbasierte Systeme. Umwälz-Wärmepumpen werden in speziellen technischen Zusammenhängen eingesetzt, in denen Wärme innerhalb eines Systems auf ein anderes Temperaturniveau gebracht werden soll.

Abgrenzung innerhalb der Leistung Wärme

Innerhalb der übergeordneten Leistung Wärme sind Wärmepumpen eigenständige Wärmeerzeuger. Sie unterscheiden sich von Wärmetauschern dadurch, dass sie Wärme nicht nur übertragen, sondern mit zusätzlicher Antriebsenergie auf ein höheres Temperaturniveau anheben. Gegenüber Wärmespeichern übernehmen sie nicht die Bevorratung von Wärme, sondern deren Erzeugung aus Umweltenergie. Wärmerückgewinnungsapparate nutzen vorhandene Abwärme aus Luft- oder Prozessströmen, ersetzen jedoch nicht automatisch eine Wärmepumpe; beide Systeme können je nach Gebäudekonzept kombiniert werden.