Grundlagen
Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Einfach erklärt
Aktualisiert am 27. Juni 2025
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Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Im Prinzip wie ein Kühlschrank nur umgekehrt. Eine Wärmepumpe entzieht Wärme aus der Luft, dem Boden oder dem Grundwasser und macht sie für Heizung und Warmwasser nutzbar. Sie nutzt dafür ein spezielles Kältemittel und arbeitet besonders effizient – ganz ohne fossile Brennstoffe. Diese Technik ermöglicht umweltfreundliches und kostensparendes Heizen.
Zusammenfassung
Wärmepumpen entziehen der Umwelt (Luft, Boden oder Wasser) Energie und wandeln diese mit Hilfe eines Kältemittelkreislaufs in Heizenergie für Gebäude und Warmwasser um.
Das Prinzip funktioniert ähnlich wie ein umgekehrter Kühlschrank: Ein Verdampfer nimmt Umweltwärme auf, ein Kompressor erhöht die Temperatur, und die gewonnene Wärme wird über Heizsysteme wie Fußbodenheizungen verteilt.
Wärmepumpen arbeiten sehr energieeffizient, liefern bis zu 75 % der Heizenergie aus erneuerbaren Quellen und benötigen nur etwa 25 % Strom, was zu deutlich niedrigeren Heizkosten führt.
Der Betrieb ist umweltfreundlich, da CO₂-Emissionen stark reduziert werden und keine fossilen Brennstoffe benötigt werden – besonders in Kombination mit Solarstrom.
Wärmepumpen bieten ganzjährige Klimatisierung, können auch kühlen und lassen sich effizient mit Flächenheizungen sowie gut gedämmten Gebäuden kombinieren.
Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe nutzt erneuerbare Energien wie Umweltwärme für Heizung und Warmwasser. Sie arbeitet effizient und reduziert Stromkosten.
Eine umweltfreundliche Heizungsanlage, die Energie aus der Umwelt zur Beheizung und Warmwasserbereitung gewinnt.
Wärmepumpen nutzen Umweltwärme aus Luft, Boden oder Grundwasser, um Wohnräume zu beheizen. Diese Heizsysteme wandeln erneuerbare Energiequellen in nutzbare Wärme für Heizung und Warmwasser um, ohne fossile Brennstoffe zu benötigen.
Das Prinzip basiert auf einem Kältemittel, das Wärme aufnimmt und unter Druck in einem gasförmigen Zustand verstärkt. Luft-Wasser-Wärmepumpen eignen sich besonders gut für Gebäude mit Fußbodenheizung oder Flächenheizung.
Mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von über 3 arbeiten sie energieeffizient und nachhaltig.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe entzieht Umweltwärme aus Luft, Erde oder Wasser und wandelt sie in nutzbare Heizenergie um – entdecken Sie, wie dieses System Ihr Zuhause effizient wärmt!
Energieentnahme aus der umgebenden Luft, dem Boden oder Grundwasser
Wärmepumpen nutzen Wärme aus der Umgebungsluft, der Erde oder dem Grundwasser. Luft-Wasser-Wärmepumpen ziehen Energie aus der Außenluft. Erdreich oder Erdwärmekollektoren liefern Wärme für Sole-Wasser-Wärmepumpen.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen Grundwasser als Wärmequelle.
Das Kältemittel in der Wärmepumpe verdampft dank dieser Umweltwärme. Es wird komprimiert und erreicht dadurch höhere Temperaturen. Die gewonnene Energie erhitzt das Heizsystem oder liefert warmes Wasser für Haushalte.
Diese Technik spart fossile Brennstoffe und schont die Umwelt.
Verteilung der gewonnenen Wärme in den Wohnräumen
Ein Wärmeverteilungs- und -speichersystem verteilt die gewonnene Umweltwärme effizient in den Räumen. Fußbodenheizungen sorgen für gleichmäßige Wärme, während Heizkörper durch schnelle Aufheizung überzeugen.
Beide Varianten lassen sich mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe oder Erdwärmepumpe kombinieren.
Die gespeicherte Wärme bleibt auch bei schwankenden Außentemperaturen konstant. Umwälzpumpen leiten die Flüssigkeit durch das System und garantieren so eine optimale Versorgung.
Flächenheizungen wie die Fußbodenheizung sparen zusätzlich Energie, da sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten.
Betriebsprinzip ähnlich dem eines Kühlschranks, jedoch erzeugt die Wärmepumpe Wärme anstelle von Kälte
Eine Wärmepumpe entzieht der Umwelt Energie und nutzt ein Kältemittel, um diese in nutzbare Wärme umzuwandeln. Das Prinzip ähnelt dem eines Kühlschranks, dreht den Vorgang jedoch um.
Statt Kälte abzugeben, erzeugt die Pumpe Wärme für Heizung und Warmwasser.
Der Verdampfer erhitzt das Kältemittel mithilfe von Umweltenergie, z. B. aus Luft oder Boden. Ein Verdichter erhöht den Druck, wodurch die Temperatur weiter steigt. Im Verflüssiger gibt das Kältemittel die entstandene Wärme an das Heizsystem ab, etwa eine Fußbodenheizung oder Heizkörper.
Die Hauptkomponenten einer Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe nutzt Umweltwärme, um Wohnräume zu beheizen. Sie arbeitet mit einem Kältemittel und verteilt die Wärme über ein effizientes Heizungssystem.
Wärmequelle (Luft, Erde, Grundwasser), die Energie aus der Umgebung gewinnt
Luft, Erde und Grundwasser dienen als natürliche Wärmequellen. Eine Luftwärmepumpe nutzt die Energie der Außenluft, auch bei Minusgraden. Erdwärmepumpen zapfen über Erdwärmekollektoren oder Tiefenbohrungen die gespeicherte Sonnenenergie im Boden an.
Grundwasserwärmepumpen gewinnen Wärme direkt aus dem Grundwasser, das eine konstante Temperatur hat.
Diese Wärmequellen sind erneuerbare Energien und sehr effizient. Luft-Wasser-Wärmepumpen funktionieren gut in verschiedenen Klimazonen. Bei einer Sole-Wasser-Wärmepumpe zirkuliert Soleflüssigkeit durch Rohrsysteme im Boden.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind ideal in Regionen mit ausreichendem Grundwasser. Die Wahl hängt von den Gegebenheiten vor Ort ab.
Die Wärmepumpe selbst, die die gewonnene Umweltwärme nutzbar macht
Die Wärmepumpe macht Umweltwärme für Heizung und Warmwasser nutzbar. Sie nutzt einen geschlossenen Kreislauf mit Kältemittel. Dieses verdampft im Verdampfer durch Energie aus Luft, Erde oder Wasser.
Der Kompressor erhöht dann den Druck des Gases, wodurch es sich stark aufheizt.
Im Kondensator gibt das heiße Gas die Wärme an das Heizsystem ab, z. B. an eine Fußbodenheizung oder Heizkörper. Danach wird das Kältemittel durch das Expansionsventil entspannt.
Es kühlt wieder ab und der Kreislauf beginnt erneut. Diese Technik sorgt für hohe Energieeffizienz bei der Nutzung erneuerbarer Energien.
Wärmeverteilungs- und -speichersystem, das die Wärme in den Wohnräumen speichert und verteilt
Ein Wärmeverteilungs- und Speichersystem sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Wärme in den Wohnräumen. Es speichert die erzeugte Nutzwärme und gibt sie bedarfsgerecht ab.
Systeme wie Fußbodenheizungen oder Flächenheizungen kommen oft zum Einsatz.
Das System arbeitet effizient mit einer Erdwärmepumpe oder einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Auch Heizkörper können die gespeicherte Wärme weiterleiten. Eine gute Dämmung des Gebäudes verbessert die Wärmeverteilung zusätzlich und spart Energie.
Die Vorteile von Wärmepumpen
Wärmepumpen nutzen umweltfreundliche Technologien für Heizung und Warmwasser. Sie reduzieren den Verbrauch von fossilen Brennstoffen dank erneuerbarer Energien wie Umweltwärme.
Hohe Energieeffizienz
Wärmepumpen arbeiten äußerst energieeffizient, da sie Umweltwärme aus Luft, Erde oder Grundwasser nutzen. Sie liefern bis zu 75 % der Heizenergie aus erneuerbaren Quellen und benötigen nur etwa 25 % Strom für den Betrieb.
Auch bei kalten Außentemperaturen unter 0°C bleibt ihre Leistung stabil. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer effizient installierten Wärmepumpe kann Werte von 4 oder mehr erreichen.
Ein solches Heizsystems senkt den Energiebedarf erheblich und reduziert die Heizkosten.
Umweltfreundlich
Wärmepumpen reduzieren den CO2-Ausstoß deutlich. Sie nutzen Energiequellen wie Erde, Luft oder Grundwasser. Diese erneuerbaren Energien schonen fossile Ressourcen. Im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen sparen sie bis zu 50 Prozent Emissionen ein.
Der Betrieb einer Wärmepumpe erfolgt mit Strom, oft in Kombination mit Solarstromanlagen. Das steigert die Effizienz weiter. Durch moderne Dämmung und Fußbodenheizungen wird die Umweltwärme optimal genutzt.
Das macht Wärmepumpen nachhaltig und klimafreundlich.
Nutzung erneuerbarer Energiequellen
Eine Erdwärmepumpe nutzt die gespeicherte Wärme im Boden, um Gebäude nachhaltig zu heizen. Dafür entzieht sie der Erde thermische Energie, die durch Sonnenkraft und Umgebungswärme ständig erneuert wird.
Luft-Wasser-Wärmepumpen ziehen Wärme aus der Außenluft, selbst bei niedrigen Temperaturen. Diese Energiequelle ist kostenlos verfügbar und reduziert den Verbrauch von fossilen Brennstoffen in Heizanlagen.
Fazit
Wärmepumpen bieten eine effiziente und umweltfreundliche Lösung für Heizung und Warmwasser. Modelle wie die Luft-Wasser-Wärmepumpe oder die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzen erneuerbare Energien.
Dank konstanter Erd- und Grundwassertemperaturen funktionieren sie auch bei niedrigen Außentemperaturen zuverlässig. Hybridlösungen mit Gasheizungen können Leistungsspitzen im Winter abdecken.
Diese Systeme können nicht nur heizen, sondern auch kühlen, was Klimaanlagen oft überflüssig macht.
Gebäudeklimatisierung und Fußbodenheizung lassen sich problemlos integrieren. Ein Tag der offenen Tür bietet Kunden Einblicke in die Technologie.
