Die Effizienz von Wärmepumpen – schnell erklärt
Zwar unterscheiden sich die Wärmepumpentypen hinsichtlich einiger Details (siehe unten), das grundlegende Funktionsprinzip ist jedoch gleich: Die Anlage entzieht zuerst Wärmeenergie aus der Umgebung (also aus Luft, Erdreich oder Wasser), macht diese nutzbar und leitet sie als Wärme über ein spezielles Verteilersystem in Ihr Haus.
Doch wie genau funktioniert das? Selbst bei niedrigen Temperaturen kann aus der Umgebung Wärmeenergie gewonnen werden – eine quasi unerschöpfliche natürliche Ressource. Diese wird einem nächsten Schritt auf ein in der Wärmepumpe zirkulierendes Kältemittel übertragen, das nun verdampft. Dieser Dampf wird zu einem Verdichter geleitet, in dem sich das Temperaturniveau des Gases weiter erhöht. In einem Verflüssiger wird das gasförmige Kältemittel wieder kondensiert, wodurch es seine Wärmeenergie abgibt. Diese wird vom Verteilersystem, in dem normalerweise Wasser als Heizmedium zirkuliert, aufgenommen und damit zum Heizen verfügbar. Das nun wieder flüssige Kältemittel wird, nachdem sein Druck weiter gesenkt wurde, wieder in den Kreislauf zurückgeführt.
Wärmepumpen-Typen
Nicht jede Wärmepumpe passt zu jedem Haus. Welche Unterschiede es zwischen den einzelnen Typen gibt, erfahren Sie hier.
Die Luft/Wasser-Wärmepumpe
…nutzt Wärmeenergie aus der Umgebungsluft – das funktioniert übrigens auch bei Minusgraden. Sie ist in der Regel günstiger als die anderen Systeme und erfordert weniger baulichen Aufwand, arbeitet dafür aber auch etwas weniger effizient.
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe
…nutzt Wärmeenergie aus dem Erdreich und wird deshalb auch Erdwärmepume genannt. Sie arbeitet dank der relativ konstanten Bodentemperaturen sehr effizient und verursacht keine potentiell störenden Betriebsgeräusche. Die notwendigen Bohrungen machen eine Anschaffung jedoch etwas komplexer und kostspieliger.
Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe
…nutzt Wärmeenergie des Grundwassers oder von Oberflächengewässern. Sie ist die effizienteste aller Wärmepumpen und verfügt über eine lange Lebensdauer. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass kein Kältemittel genutzt wird. Dieser Wärmepumpen-Typ erfordert aber auch umfangreichere Baumaßnahmen als die anderen. Auch sind für die Nutzung natürlicher Wasserquellen behördliche Genehmigungen erforderlich.
Was heißt eigentlich „effizient“?
Umsichtig geplant, können Wärmepumpen eine hohe Wirksamkeit erzielen und sind so nicht nur umweltfreundlich, sondern auch rentabel. Das A und O einer ökonomisch sinnvollen und ökologisch nachhaltigen Beheizung Ihres Hauses bleibt neben der Art der Heizung die ausreichende Dämmung und richtige Dimensionierung des Heizungssystems.
Wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet, wird mit der Jahresarbeitszahl (JAZ) angegeben. Hierbei handelt es sich um eine wichtige Größe, bei der gilt: Je höher, desto besser! Unter aktuellen Modellen variiert die Zahl zwischen 3 und 5. Wie wird die JAZ ermittelt? Gemessen wird das Verhältnis von zugeführtem Strom und abgegebener Wärme. Hierzu werden Strom- und Wärmemengenzähler benötigt. Das Nutzungsverhalten der Hausbewohner wird ebenfalls in die Messung mit einbezogen. Da die JAZ über ein Jahr hinweg während des Betriebs der Wärmepumpe gemessen wird, kann sie nicht schon vor der Anschaffung angegeben werden.
Lässt sich die Jahresarbeitszahl steigern – und die Effizienz der Wärmepumpe somit verbessern? Ja, und zwar durch:
- einen möglichst geringen Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur
- eine möglichst niedrige Vorlauftemperatur
- korrektes Lüften und umsichtiges Heizverhalten
Weitere Faktoren für einen effizienten Wärmepumpen Betrieb
Die Heizlastberechnung und die richtige Dimensionierung sind entscheidende Faktoren für die Effizienz einer Wärmepumpe. Die Heizlast gibt an, wie viel Wärme ein Gebäude benötigt, um auch bei tiefen Außentemperaturen eine angenehme Raumtemperatur zu gewährleisten. Sie wird durch Faktoren wie Gebäudegröße, Wärmedämmung und Fensterflächen beeinflusst. Eine präzise Berechnung sorgt dafür, dass die Wärmepumpe weder überdimensioniert noch unterdimensioniert ist und somit genau richtig arbeiten kann. Fehler bei der Dimensionierung können Lebensdauer und Effizienz der Wärmepumpe reduzieren.
Eine zu große Wärmepumpe führt zu ineffizienten Taktungen, also häufigem Ein- und Ausschalten, was den Energieverbrauch und den Verschleiß erhöht. Eine zu kleine Wärmepumpe hingegen schafft es nicht, die benötigte Wärme bereitzustellen.
Durch die exakte Dimensionierung wird sichergestellt, dass die Wärmepumpe kontinuierlich und effizient arbeiten kann. So wird nicht nur Energie gespart, sondern auch die Lebensdauer der Anlage verlängert. Daher ist eine sorgfältige Planung unerlässlich, um die Vorteile moderner Wärmepumpentechnologie voll auszuschöpfen.
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