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Das Prinzip der Wärmepumpe ist seit 200 Jahren bekannt

Wärmepumpen gelten als Schlüsseltechnologie der Energiewende. Sie ermöglichen es, Gebäude effizient zu beheizen und gleichzeitig den CO₂-Ausstoß deutlich zu reduzieren. Doch wie funktioniert eine Wärmepumpe eigentlich – und warum ist sie so klimafreundlich? Hier erfahren Sie, wie das System arbeitet, wo es herkommt und was es für die Zukunft bedeutet.

1972: Erste erdgekoppelte Wärmepumpe in Deutschland (Foto: Klemens Oskar Waterkotte/Firmenarchiv Waterkotte GmbH)

Das Prinzip der Wärmepumpe ist älter, als viele denken. Schon 1824 beschrieb der französische Physiker Nicolas Léonard Sadi Carnot den thermodynamischen Prozess, auf dem die Technik basiert. In den 1930er-Jahren gab es erste praktische Anlagen, 1969 wurde die erste moderne Wärmepumpe in Deutschland eingebaut. Vorreiter beim Einsatz dieser Technik waren Länder wie Schweden und Norwegen.

Heute, im Zuge der Klimakrise und steigender Energiepreise, gewinnt die Wärmepumpe auch in Deutschland an Bedeutung. Denn: In Kombination mit Strom aus erneuerbaren Energien ermöglicht sie ein nahezu emissionsfreies Heizen.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Das Grundprinzip ähnelt dem eines Kühlschranks – nur umgekehrt. Während der Kühlschrank Wärme von innen nach außen transportiert, zieht die Wärmepumpe Energie aus der Umwelt und nutzt sie zum Heizen.

Die vier Schritte des Wärmepumpen-Kreislaufs:

  1. Wärme aufnehmen: Die Wärmepumpe entzieht der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser Energie. Diese Umweltwärme wird einem Verdampfer zugeführt, in dem ein Kältemittel zirkuliert. Dieses verdampft schon bei niedrigen Temperaturen.
  2. Verdichten: Der Kältemitteldampf wird in einem Kompressor verdichtet. Dadurch steigt die Temperatur stark an.
  3. Wärme abgeben: In einem Wärmetauscher gibt das heiße Kältemittel die gespeicherte Wärme an das Heizungswasser ab. Dieses wird für die Raumheizung oder Warmwasserbereitung verwendet.
  4. Abkühlen: Nach der Wärmeabgabe verflüssigt sich das Kältemittel wieder, kühlt ab und gelangt zurück in den Verdampfer. Der Kreislauf beginnt von vorn.

Vorteile der Wärmepumpe

Wärmepumpen sind effizient, klimafreundlich und langfristig eine sichere Investition. Die wichtigsten Vorteile im Überblick:

  • Effiziente Energienutzung: Mit einer Kilowattstunde Strom lassen sich bis zu vier Kilowattstunden Wärme erzeugen (Jahresarbeitszahl bis zu 4).
  • Klimafreundlich: Vor allem in Kombination mit Ökostrom entstehen beim Heizen keine CO₂-Emissionen.
  • Staatliche Förderung: Der Einbau wird finanziell gefördert, was die Einstiegshürde senkt.
  • Wenig Wartung: Keine Brenner, kein Schornstein – der Wartungsaufwand ist überschaubar.
  • Zukunftssicher: Fossile Energieträger verlieren an Bedeutung – die Wärmepumpe passt zu den Klimazielen.

Was bedeutet der Strombedarf für die Umweltbilanz?

Rund 75 Prozent der Wärme liefert die Umwelt – die restlichen 25 Prozent kommen aus Strom. Entscheidend für die Umweltbilanz ist deshalb, woher der Strom stammt. Wer Ökostrom nutzt oder eine Photovoltaikanlage besitzt, kann besonders nachhaltig heizen.

Wichtig ist auch die richtige Auslegung: Je besser das Haus gedämmt ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Besonders gut geeignet sind Neubauten oder sanierte Altbauten mit Flächenheizungen wie Fußbodenheizung.

Ein Heizsystem mit Vergangenheit und Zukunft

Die Wärmepumpe ist eine bewährte Technik, die heute aktueller ist denn je. Sie verbindet Klimaschutz mit Energieeffizienz – und wird durch Förderprogramme zusätzlich attraktiv. Wer heute umstellt, profitiert langfristig von stabilen Betriebskosten und macht sich unabhängiger von fossilen Brennstoffen. Ein wichtiger Schritt in Richtung klimafreundliches Wohnen.

Foto: Klemens Oskar Waterkotte/CC BY-SA 3.0

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