Wärmepumpen

Wärmepumpen arbeiten wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt. Bei einem Kühlschrank wird die Wärme von innen nach außen transportiert, bei einer Wärmepumpe funktioniert das genau anders herum. Sie erzeugt Wärme.

Wärmepumpen entziehen der Umgebung – also dem Grundwasser, dem Erdreich oder der Luft – Wärme, um sie nutzbar zu machen. Dabei reichen ihnen auch Wärmequellen mit niedrigen Temperaturen. So hat Grundwasser in der Regel eine Temperatur von lediglich 10 bis 14 Grad. Genug, um so viel Wärme zu gewinnen, dass damit Häuser beheizt werden können.

Wärmepumpen arbeiten mit einem Kältemittel, das in einem geschlossenen Kreislaufsystem seinen Aggregatzustand zwischen flüssig und gasförmig wechselt und dabei Wärme aufnimmt und wieder abgibt. Im flüssigen und kalten Zustand nimmt es zunächst Wärme über einen Wärmetauscher auf, zum Beispiel aus dem Grundwasser. Dies führt dazu, dass das Kältemittel seinen Aggregatzustand zu gasförmig wechselt. Anschließend wird es unter Druck verdichtet, wodurch sich das Kältemittel erhitzt. Das heiße Gas gibt dann seine Wärme über einen weiteren Wärmetauscher an das Heizsystem ab und verflüssigt sich dabei. Nachdem der Druck wieder gesenkt worden ist, erreicht die Temperatur des Kältemittels wieder den Anfangswert. Es kann erneut Wärme aufnehmen und der Kreislauf beginnt von vorne.

Der Maßstab für die Effizienz von Wärmepumpen ist die Jahresarbeitszahl. Sie gibt das Verhältnis zwischen eingesetzter elektrischer Energie (für den Betrieb der Anlage) und gewonnener Wärmeenergie an. Ein Verhältnis von etwa 1:4 bedeutet, dass aus einer Kilowattstunde elektrischer Energie vier Kilowattstunden Wärmeenergie gewonnen werden.

Die Erdwärmesiedlung der GAG an der Amsterdamer Straße in Niehl ist eine der größten Wohnanlagen Europas, die mit Wärmepumpen geheizt werden.