1. Der Kältekreislauf im Detail:
Verdampfer: Der Kältekreislauf der Wärmepumpe beginnt im Verdampfer. Ein spezielles, sehr niedrig siedendes Kältemittel strömt durch diesen Wärmetauscher und entzieht der Umgebung (Luft, Boden oder Wasser) selbst bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt Wärme. Das Kältemittel verdampft dabei schon bei etwa -10°C bis +5°C. Dieser Verdampfungsprozess ermöglicht es der Wärmepumpe, selbst bei kältesten Außentemperaturen Energie zu gewinnen.Kompressor: Im nächsten Schritt verdichtet der Kompressor den Kältemitteldampf, wodurch der Druck und die Temperatur ansteigen. Diese Druckerhöhung ist entscheidend für die Leistungszahl der Wärmepumpe. Ein effizientes Modell erreicht hier Temperaturen von etwa 60–80°C, abhängig von der Quelle und dem gewünschten Heiztemperaturniveau. In der Regel wird der Kompressor von einem hocheffizienten Elektromotor angetrieben, dessen Stromverbrauch durch den COP des Systems kompensiert wird. Die neueste Generation von Inverter-Kompressoren ermöglicht eine stufenlose Leistungsregelung, sodass die Wärmepumpe nur so viel Leistung erbringt, wie aktuell benötigt wird.Kondensator: Der erhitzte Kältemitteldampf gibt im Kondensator seine Wärme an das Heizsystem ab, indem er dort kondensiert und dabei Energie freisetzt. Die erzeugte Wärme wird entweder an ein Wasser-Heizsystem (wie Fußbodenheizung oder Heizkörper) oder an ein Luftverteilungssystem abgegeben. Die Wassertemperatur erreicht hierbei bis zu 65°C, was für Warmwasser und Raumheizung ausreichend ist.Expansionsventil: Nach der Wärmeabgabe strömt das verflüssigte Kältemittel zum Expansionsventil, das den Druck und die Temperatur des Kältemittels wieder absenkt, bevor es zurück in den Verdampfer gelangt und der Kreislauf von Neuem beginnt
2. Wärmequellen und Effizienzunterschiede:
Luft-Wasser-Wärmepumpen: Diese Systeme bieten eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von etwa 3,5 bis 4 in gemäßigtem Klima und sind einfach zu installieren. Sie können bei Lufttemperaturen bis -20°C Wärme liefern, wobei die Effizienz bei niedrigeren Temperaturen leicht abnimmt.Erdwärme-Wärmepumpen: Durch Nutzung der konstanten Erdtemperaturen von etwa 10–15°C erreichen diese Systeme eine Jahresarbeitszahl von 4 bis 5. Erdwärmesonden oder Erdkollektoren werden bis zu 100 Meter tief in den Boden eingelassen und bieten stabile Leistungszahlen auch bei extremen Außentemperaturen.Grundwasser-Wärmepumpen: Da das Grundwasser selbst im Winter relativ konstant bei etwa 10–12°C bleibt, bieten diese Wärmepumpen einen COP von bis zu 5 und eine Jahresarbeitszahl von 5 bis 6. Diese Effizienzsteigerung wird durch die gleichbleibend hohen Quellentemperaturen ermöglicht, was sie zur effizientesten Variante macht.
3. Leistungsregelung und intelligente Steuerung:
Die modernen Wärmepumpen sind mit Smart Control-Systemen ausgestattet, die den Energiebedarf des Gebäudes sowie die Außen- und Quellentemperaturen in Echtzeit überwachen. Diese Steuerungen passen den Betrieb der Wärmepumpe dynamisch an, sodass das System nur genau die benötigte Leistung liefert. Dadurch wird ein hohes Einsparpotenzial erzielt und gleichzeitig eine längere Lebensdauer des Kompressors gewährleistet.
4. Technische Kennwerte und Betriebsbereich:
COP: Bis zu 5 bei optimalen Bedingungen, wobei Luft-Wasser-Systeme meist im Bereich 3 bis 4 liegen und Grundwasser-Systeme bis zu 6 erreichen können.Temperaturbereich für Heizkreisläufe: Fußbodenheizungen benötigen ca. 30–35°C, was optimal zur Effizienz der Wärmepumpe passt. Für Radiatorenheizungen kann das System auch höhere Temperaturen bis zu 55–65°C liefern.Betriebsgeräusch: Moderne Außeneinheiten arbeiten flüsterleise und haben einen Schalldruckpegel von nur 35–45 dB(A) im normalen Betrieb.
5. Kombinierbarkeit mit Photovoltaik:
Durch den Einsatz von Solarstrom, etwa mit einer hauseigenen Photovoltaikanlage, wird die Wärmepumpe nahezu CO₂-neutral betrieben. Bei einer durchschnittlichen Leistung von 2 bis 4 kW pro Stunde für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (abhängig von der Größe des Gebäudes) kann eine durchschnittliche PV-Anlage von 8 kWp den Betrieb der Wärmepumpe nahezu komplett abdecken und den Jahresenergieverbrauch drastisch senken.
Durch diese umfassenden Technologien bieten unsere Wärmepumpen die optimale Lösung für effizientes, kostensparendes und klimaneutrales Heizen und Kühlen – und das mit minimalem Energieeinsatz und maximalem Komfort für Ihr Zuhause.
