Aus einer Kilowattstunde Strom werden drei bis fünf Kilowattstunden Wärme. Das klingt nach einem Trick, ist aber pure Physik. Dieser Artikel erklärt dir, wie eine Wärmepumpe wirklich funktioniert: ohne Fachchinesisch, aber technisch korrekt.
Der einfachste Vergleich: ein umgedrehter Kühlschrank
Dein Kühlschrank nimmt die Wärme aus dem Innenraum und gibt sie hinten wieder ab. Deshalb ist seine Rückseite warm. Die Wärmepumpe macht genau dasselbe, nur andersherum: Sie holt Wärme von draußen und bringt sie ins Haus.
An dieser Stelle stutzen die meisten: Funktioniert das auch bei Frost? Ja. Auch bei minus zehn Grad Außentemperatur steckt noch Wärmeenergie in der Luft. Physikalisch hört Wärme erst bei minus 273 Grad auf zu existieren. Alles darüber enthält Energie, man muss sie nur nutzbar machen.
Der Kältekreislauf: vier Stationen
Im Inneren der Wärmepumpe arbeitet ein sogenanntes Kältemittel. Das ist eine Flüssigkeit, die schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft, teilweise bei minus 30 Grad und darunter. Dieses Kältemittel läuft in einem geschlossenen Kreislauf durch vier Stationen:
- Verdampfer: Die Außenluft strömt über den Wärmetauscher. Die Umgebungswärme reicht aus, damit das kalte Kältemittel verdampft. Aus flüssig wird gasförmig.
- Verdichter: Das Herzstück und der einzige Bauteil, der nennenswert Strom braucht. Er presst das Gas zusammen. Wenn man ein Gas komprimiert, steigt seine Temperatur stark an: Aus lauwarmem Dampf werden schnell 60, 70 oder mehr Grad.
- Verflüssiger: Das heiße Gas gibt seine Wärme an das Heizungswasser ab, kühlt dabei ab und wird wieder flüssig. Diese Wärme geht in die Heizkörper oder, besser noch, in die Fußbodenheizung.
- Expansionsventil: Der Druck wird schlagartig abgebaut. Das Kältemittel kühlt dabei extrem ab und ist bereit für die nächste Runde.
Merksatz: Eine Wärmepumpe erzeugt keine Wärme. Sie transportiert vorhandene Umweltwärme auf ein nutzbares Temperaturniveau. Strom braucht fast nur der Verdichter. Genau deshalb ist der Wirkungsgrad so hoch.
Luft, Erde oder Wasser: die drei Bauarten
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Die häufigste Bauart. Günstig in der Anschaffung, einfach zu installieren, keine Bohrgenehmigung nötig. Ein Blick auf Lärmschutz und Mindestabstand zum Nachbarn lohnt sich trotzdem. Der Nachteil: Genau dann, wenn du am meisten Wärme brauchst, im tiefsten Winter, ist die Außenluft am kältesten und die Effizienz sinkt.
Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme)
Sie nutzt das Erdreich. Ab etwa zehn Metern Tiefe herrschen konstant rund zehn Grad, im Sommer wie im Winter. Das macht sie deutlich effizienter als die Luft-Variante. Dafür ist die Erschließung mit Bohrung oder Flächenkollektor aufwendig und teuer.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Sie nutzt Grundwasser und ist die effizienteste von allen. Sie braucht aber zwei Brunnen, eine wasserrechtliche Genehmigung und ausreichend Grundwasser in passender Qualität. Deshalb ist sie eher selten.
Die wichtigste Kennzahl: die Jahresarbeitszahl (JAZ)
Die JAZ sagt dir, wie viele Kilowattstunden Wärme du im Jahresschnitt aus einer Kilowattstunde Strom bekommst. Eine JAZ von 4 heißt: Aus einer Kilowattstunde Strom werden vier Kilowattstunden Wärme.
Der Punkt, den viele unterschätzen: Die JAZ hängt nicht nur von der Wärmepumpe ab, sondern ganz stark von deinem Heizsystem. Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto besser die Effizienz. Eine Fußbodenheizung mit 35 Grad Vorlauf ist ideal. Alte Heizkörper, die 70 Grad brauchen, drücken die JAZ deutlich nach unten.
Praxis-Tipp: Vor dem Einbau einer Wärmepumpe gehört immer ein Blick auf das bestehende Heizsystem, und oft ein hydraulischer Abgleich. Dein SHK-Fachbetrieb prüft, welche Vorlauftemperatur dein Haus wirklich braucht.
Fazit
Die Wärmepumpe nutzt einen simplen physikalischen Effekt konsequent aus: Verdampfen, Verdichten, Verflüssigen, Entspannen. Ob sie sich für dein Haus lohnt, entscheidet sich vor allem an der Vorlauftemperatur deines Heizsystems und an der richtigen Auslegung.
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