
Übersicht zu Wärmepumpen
Einführung | Hauptkomponenten | Normen und Vorschriften | Publikationen und Studien | Hersteller | Institutionen | Weitere Informationen
Einführung
Die Wärmepumpe ist eine nachhaltige Alternative zur Heizung, welche vor allem im Neubausektor verwendet wird, um Gebäude aufzuheizen. Die notwendige Energie schöpft sie dabei aus der Umwelt. Sie fängt die Wärme aus Luft, Wasser oder Erdreich auf. Dadurch wird das sich in der Wärmepumpe befindende Kühlwasser zum Verdampfen gebracht. Nun entsteht Wärme, die für das Heizen des Gebäudes genutzt werden kann. Wärmepumpen tragen auf diese Weise zur Dekarbonisierung des Gebäudesektors bei.
Sie besteht aus drei Teilen:
- Wärmequellanlage: Diese entzieht der Umwelt die benötigte Energie.
- Wärmepumpe: Sie macht die gewonnene Umweltwärme nutzbar.
- Wärmeverteil- und Speichersystem: Es verteilt die gewonnene Energie im Haus oder speichert sie für einen späteren Zeitpunkt.
Wie funktioniert sie?
In einem Kreisprozess schöpft die Wärmepumpe, mit dem Einsatz technischer Arbeit, aus der Umgebung thermische Energie. Daraufhin wird durch die Verdichtung eines verdampften Kältemittels ein höheres Temperaturniveau erreicht, dass zum Heizen genutzt wird.
Die Wärmepumpe nutzt die Energiemenge, die entsteht, wenn das Kühlwasser im Wärmepumpeninneren verdampft wird. Grundlegend ist das Prinzip der Wärmepumpe, Wärme durch die Verdampfung bei relativ niedriger Temperatur aufzunehmen und auf einem höheren Temperaturniveau durch Kondensation wieder abzugeben.
Welche Typen gibt es?
- Luft/Wasser-Wärmepumpe
- Sole/Wasser-Wärmepumpe
- Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Wann ist eine Wärmepumpe nicht sinnvoll?
Sollte ein Gebäude nicht gut gedämmt sein, ist der Einsatz einer Wärmepumpe zwecklos, da bei unzureichender Dämmung Vorlauftemperaturen von über 50 Grad benötigt werden. Folglich kann die Wärmepumpe nicht wirtschaftlich betrieben werden.
Hauptkomponenten
Zuverlässige und miteinander harmonierende Komponenten machen eine effiziente und betriebssichere Wärmepumpenanlage aus. Die Komponenten werden im Wärmepumpenkreislauf in Primär- und Sekundärkreis aufgeteilt. Der Primärkreis umfasst alle Komponenten, die für die Aufahme von Umweltenergie zuständig sind. Unter dem Sekundärkreis versteht man alle Komponenten, die benötigt werden, um die gewonnene Energie an den Verbraucher abzugeben.
Zu den Hauptkomponenten und ihren Aufgaben im Wärmepumpenkreislauf zählen:
Verdichter
Er ist für das Ansaugen und Verdichten des gasförmigen Kältemittels zuständig.
Expansionsventil
Das Expansionsventil wird benötigt, um das Kältemittel zu entspannen, das nach der Übergabe der Wärme an das Heizsystem unter hohem Druck steht.
Wärmetauscher
Zu den Wärmetauschern gehören Verdampfer, Verflüssiger, Sauggaswärmetauscher und Heißgasauskopplung. Sie sorgen durch die Zufuhr von Energie für die Änderung des Aggregatzustandes der jeweiligen Ressource.
Kältemittel
Das Kältemittel liefert die Wärmeenergie an den Verbraucher. Während der Verdampfung nimmt das Kältemittel die Wärmeenergie aus der Wärmequelle auf und gibt es durch das darauffolgende Kondensieren wieder ab.
Normen und Vorschriften
Für Wärmepumpen gelten eine Reihe von Normen und Technischen Regeln:
- DIN EN 378-1:2021-06 Kälteanlagen und Wärmepumpen – Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen – Teil 1: Grundlegende Anforderungen, Begriffe, Klassifikationen und Auswahlkriterien
- DIN EN 14511-1:2019-07 Luftkonditionierer, Flüssigkeitskühlsätze und Wärmepumpen für die Raumbeheizung und -kühlung und Prozess-Kühler mit elektrisch angetriebenen Verdichtern – Teil 1: Begriffe
- DIN 8901:2002-12 Kälteanlagen und Wärmepumpen – Schutz von Erdreich, Grund- und Oberflächenwasser – Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen und Prüfung
- VDI 4645:2018-03 Heizungsanlagen mit Wärmepumpen in Ein- und Mehrfamilienhäusern – Planung, Errichtung, Betrieb
Publikationen und Studien
- Ratgeber Wärmepumpen (Anondi GmbH)
- Wärmepumpen ABC (Bundesverband Wärmepumpe e.V., BWP)
- Handbuch Wärmepumpen – Planung und Projektierung (DIN Deutsches Institut für Normung e.V.)
- Das Wärmepumpen Buch (Ihre-Wärmepumpe.de)
- Checkliste für die Auswahl einer Wärmepumpe (Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz e.V.)
- Wärmepumpen (Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz e.V.)
- Einsatz von PV-Systemen mit Wärmepumpen und Batteriespeichern zur Erhöhung des Autarkiegrades in Einfamilienhaushalten (Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, HTW)
Hersteller
- Bosch Thermotechnik GmbH
- COOLTHERM Kälteanlagen und Wärmepumpen GmbH
- FrigorTec GmbH
- Geyser Wärmepumpen GmbH
- Glen Dimplex Deutschland GmbH
- greentec AG
- LG Electronics Deutschland GmbH
- Nick GmbH
- Panasonic Marketing Europe GmbH
- Ochsner Wärmepumpen GmbH
- Santel GmbH & Co. KG
- Saturn Handels GmbH
- Thermic Energy RZ GmbH
- Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG
- Vetall GmbH
- Viessmann Climate Solutions SE
- Voß Wärmepumpen GmbH
- Wolf GmbH
Institutionen
- Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin
- Bundesindustrieverband Technische Gebäudeausrüstung e.V. (BTGA)
- Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)
- DIN Deutsches Institut für Normung e.V.
- Fachverband Gebäude-Klima e.V. (FGK)
- Gebäudeenergieberater Ingenieure Handwerker – Bundesverband e.V. (GIH)
- Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz e.V.
Weitere Informationen
- Wärmepumpen in Bestandsgebäuden (Planerbrief 36 – Juli-August 2022)
- Neue Ausgabe der DIN EN 378-1 für Kälteanlagen und Wärmepumpen (Planerbrief 30 – Juli-August 2021)
- Übersicht zu Kälteanlagen und Wärmepumpen
- Online-Seminar Wärmepumpen – Wärmequellen im Vergleich (Luft, Erde, Wasser)
- Online-Seminar Wärmepumpen – Grundlagen und Modernisierung im Bestand
- Wärmepumpe – Alles was Sie wissen müssen im Überblick (Verbraucherzentrale)
- Wie funktioniert die Wärmepumpe? (Bundesverband Wärmepumpen e.V.)
Stichworte
Wärmepumpen, Heizung, Bestandsgebäude, Modernisierung, Heizleistung, Klimaschutz, EVU-Sperre, Wärmeverteilung, Nutzwärme, Brauchwarmwasserbereitung, Gasheizung, Energetische Qualität, VDI 4645, DIN EN 378-1, DIN EN 14511-1, DIN 8901