Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe macht etwas, das auf den ersten Blick paradox klingt: Sie heizt Ihr Haus mit der Wärme aus kalter Außenluft. Wie das geht, lässt sich in einem einzigen Satz zusammenfassen – und wird richtig spannend, wenn man genauer hinschaut.
Der Kurz-Satz lautet: Eine Wärmepumpe entzieht der Umgebung – meist der Außenluft – Wärme auf niedrigem Temperaturniveau und „pumpt" sie mit etwas Strom auf ein höheres, nutzbares Niveau. Am einfachsten versteht man das mit einem Gerät, das fast jeder zu Hause hat.
Der Kühlschrank – nur andersherum
Ein Kühlschrank entzieht dem Innenraum Wärme und gibt sie hinten am Gerät an den Raum ab (deshalb ist die Rückseite warm). Eine Wärmepumpe macht genau dasselbe – nur umgekehrt gedacht: Sie entzieht der Außenwelt Wärme und gibt sie drinnen an Ihr Heizsystem ab. Das „Wunder" dahinter ist ein einfacher physikalischer Trick mit einem besonderen Stoff.
Das Geheimnis: ein Kältemittel, das schon bei Minusgraden verdampft
Im Inneren zirkuliert ein sogenanntes Kältemittel. Das ist eine Flüssigkeit, die bereits bei sehr niedrigen Temperaturen – deutlich unter null Grad – verdampft. Genau das ist der Schlüssel: Selbst wenn draußen frostige 2 °C herrschen, ist die Luft für dieses Kältemittel noch „warm" genug, um es zum Verdampfen zu bringen.
Dieses Kältemittel durchläuft in vier Schritten einen geschlossenen Kreislauf, den man Kältekreis nennt:
1. Verdampfer – Wärme aufnehmen
Die Außenluft strömt über den Verdampfer (bei einer Luft-Wärmepumpe der große Wärmetauscher mit dem Ventilator). Das kalte, flüssige Kältemittel nimmt die Wärme der Luft auf und verdampft dabei zu Gas – so wie Wasser auf einer heißen Platte zu Dampf wird, nur eben bei viel niedrigerer Temperatur.
2. Verdichter – Temperatur anheben
Jetzt kommt der einzige Schritt, der Strom braucht: Der Verdichter (Kompressor) presst das Gas stark zusammen. Wenn man ein Gas komprimiert, steigt sein Druck – und damit schießt auch seine Temperatur nach oben. Aus lauwarmem Gas wird so richtig heißes Gas.
3. Verflüssiger – Wärme abgeben
Das heiße Gas strömt zum Verflüssiger (Kondensator). Hier gibt es seine Wärme an das Heizwasser Ihres Hauses ab – für Heizkörper oder Fußbodenheizung. Dabei kühlt das Kältemittel ab und wird wieder flüssig.
4. Expansionsventil – Druck ablassen
Zum Schluss strömt das flüssige Kältemittel durch das Expansionsventil. Der Druck fällt schlagartig, und damit sinkt die Temperatur wieder stark ab – das Kältemittel ist jetzt so kalt, dass es im Verdampfer erneut Wärme aus der Außenluft aufnehmen kann. Der Kreislauf beginnt von vorn.
Verdampfen → Verdichten → Verflüssigen → Entspannen. Nur der Verdichter verbraucht nennenswert Strom. Der Großteil der Heizwärme stammt kostenlos aus der Umwelt – deshalb ist die Wärmepumpe so effizient.
Warum ist das so effizient?
Der entscheidende Punkt: Die Wärmepumpe erzeugt Wärme nicht, sie transportiert sie nur. Der Strom wird fast ausschließlich für den Verdichter (und Pumpen/Ventilator) gebraucht – nicht für die Wärme selbst. Aus einer Kilowattstunde Strom werden so typischerweise drei bis vier Kilowattstunden Heizwärme.
| Kennzahl | Was sie bedeutet |
|---|---|
| COP | Wirkungsgrad in einem bestimmten Moment (z. B. 1 kWh Strom → 4 kWh Wärme = COP 4) |
| JAZ | Jahresarbeitszahl – der Durchschnitt über ein ganzes Jahr, also der ehrliche Alltagswert |
Je kleiner der Temperatursprung zwischen draußen und dem Heizwasser, desto effizienter arbeitet die Anlage. Deshalb spielen eine niedrig eingestellte Heizkurve, eine saubere Außeneinheit und der richtige Anlagendruck eine so große Rolle – und genau hier setzt eine gute Wartung an.
Verschmutzte Lamellen an der Außeneinheit oder eine zu hoch eingestellte Heizkurve gehören zu den häufigsten Gründen, warum eine an sich sparsame Wärmepumpe plötzlich zu viel Strom zieht – oft, ohne dass der Betreiber es merkt. Beides fällt bei der jährlichen Wartung auf und lässt sich in Minuten beheben.
Kurz zusammengefasst
Eine Wärmepumpe nutzt ein Kältemittel, das schon bei Minusgraden verdampft, um der Umgebung Wärme zu entziehen. Ein Verdichter hebt diese Wärme mit etwas Strom auf ein nutzbares Niveau, das an Ihr Heizsystem abgegeben wird. Weil sie Wärme transportiert statt sie zu verbrennen, macht sie aus einer Einheit Strom mehrere Einheiten Wärme – vorausgesetzt, die Anlage ist sauber eingestellt und gewartet.
Häufige Fragen
Funktioniert eine Wärmepumpe auch im Winter?
Ja. Moderne Luft-Wärmepumpen arbeiten auch bei zweistelligen Minusgraden zuverlässig, weil das Kältemittel schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Bei großer Kälte sinkt lediglich die Effizienz etwas, und die Anlage muss zwischendurch den Verdampfer abtauen.
Verbraucht eine Wärmepumpe viel Strom?
Sie verbraucht Strom nur für den Verdichter. Aus einer Kilowattstunde Strom entstehen im Jahresschnitt meist drei bis vier Kilowattstunden Wärme. Wie sparsam die Anlage wirklich läuft, hängt stark von der Einstellung (Heizkurve) und der Wartung ab.
Braucht eine Wärmepumpe eine Fußbodenheizung?
Nein, aber sie arbeitet umso effizienter, je niedriger die nötige Heizwassertemperatur ist. Eine Fußbodenheizung ist ideal; mit ausreichend großen Heizkörpern funktioniert es aber ebenfalls.
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