Wärmepumpenarten im Überblick

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Die verschiedenen Wärmepumpenarten basieren auf den verschiedenen Wärmequellen für Wärmepumpen. Die Benennung der Wärmepumpe erfolgt dabei in dem folgenden Schema:

„Wärmequelle-Wärmeträger“. Im Folgenden stelle ich euch die gängigsten Wärmepumpenarten vor:

  1. Luft-Wasser Wärmepumpe
    Eine Luft-Wasser Wärmepumpe entzieht der näheren Umgebungsluft Wärme und gibt diese an ein Warmwasserheizsystem wie Radiatoren oder Fußbodenheizung ab. Bei der Umgebungsluft kann es sich um Außenluft, Raumluft oder der Abluft eines Industrieprozesses handeln.
  2. Luft-Luft Wärmepumpe
    Eine Luft-Luft Wärmepumpe entzieht der näheren Umgebungsluft ebenfalls Wärme. Im Gegensatz zur Luft/ Wasser Wärmepumpe gibt eine Luft/ Luft Wärmepumpe ihre gewonnene Wärme an eine Luftheizung oder Klimaanlage ab.
  3. Wasser-Wasser Wärmepumpe
    Eine Wasser-Wasser Wärmepumpe entzieht dem Grundwasser, dem Meer oder anderen Oberflächengewässern Wärme und gibt diese an eine Warmwasserheizung wie Radiatoren oder Fußbodenheizung ab. Weiterhin kann auch das Kühlwasser eines Industrieprozesses als Wärmequelle dienen.
  4. Wasser-Luft Wärmepumpe
    Eine Wasser-Luft Wärmepumpe bezieht seine Wärme ebenfalls aus dem Grundwasser, dem Meer, anderen Oberflächengewässern oder der Abwärme aus Industrieprozessen und gibt diese an eine Luftheizung oder Klimaanlage ab.
  5. Sole-Wasser Wärmepumpe
    Die Sole-Wasser Wärmepumpe entzieht einem Solarspeicher, Eisspeicher, Absorber oder dem Erdreich (Erdkollektoren oder Erdsonden) Wärme und gibt diese an ein Warmwasserheizsystem wie Radiatoren oder Fußbodenheizung ab. Auch in diesem Fall kann die Abwärme von Industrieprozessen als Wärmequelle genutzt werden. Sole ist eine wässrige Lösung aus Salzen, hat somit einen niedrigen Gefrierpunkt und kann auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt von Wasser eingesetzt werden.
  6. Sole-Luft Wärmepumpe
    Die Sole-Luft Wärmepumpe entzieht ebenfalls einem Solarspeicher, Eisspeicher Absorber, dem Erdreich oder der Abwärme von Industrieprozessen Wärme und gibt diese an eine Klimaanlage oder eine Luftheizung ab.

In der folgenden Tabelle habe ich euch alle Wärmepumpenarten und Wärmequellen zusammengefasst und daraus eine Anwendungsmatrix erstellt. Die Tabelle zeigt, welche Wärmepumpenart bei welcher Wärmequelle Anwendung finden kann.

Luft
Wasser
Luft
Luft
Wasser WasserWasser
Luft
Sole
Wasser
Sole
Luft
 Außenluftxx    
 Raumluftxx
 Grundwasser  xx  
 Öberflächenwasser  xx  
 Erdreich    xx
 Solarspeicher    xx
 Eisspeicher    xx
 Prozessabwärmexxxxxx
 Absorberxx  xx
 Abwasser  xx  
Tabelle 1: Anwendungsmatrix Wärmepumpen

Falls ihr noch Erweiterungsvorschläge, Fragen oder Kritik habt, könnt ihr gerne die Kommentarfunktion nutzen. Falls ihr noch nicht wisst wie eine Wärmepumpe funktioniert, empfehle ich euch meinen Beitrag zur Funktion einer Wärmepumpe.

Liebe Grüße! Euer Martin

Weiterführende Links und Quellen:
Wikipedia – Wärmepumpen
Wikipedia – Wärmepumpenheizung
Wikipedia – Sole
Ingenieurbüro für Haustechnik und Energieberatung – Vergleich Sole-/Luft-WP

Handbuch der Gebäudetechnik – Planungsgrundlagen und Beispiele Band 2 Heizung/ Lüftung/ Energiesparen, Prof. Dipl.-Ing. Wolfram Pistohl, Architekt 7. Auflage, Werner Verlag, Köln 2009*


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8 Kommentare/Fügen deinen eigenen Kommentar hinzu

  1. Christoph Kastlunger / Antworten ¬

    Hola Martin Schlobach,

    Wir bauen gerade 12 EFH in Südost Spanien, Orihuela Costa 03189 mit einem sehr milden Klima. Die Häuser werden ebenerdig mit einer Grundfläche von 123 m2 gebaut.

    Wir würden gerne eine Luft Wärmepumpe für Warmwasser, Fussbodenheizung und Klimaanlage installieren.

    Können Sie mich freundlicherweise über so ein System informieren?

    Vielen Dank im Voraus und Glückwunsch für Ihren informativem Blog!

    Saludos

    1. Martin Schlobach / Antworten ¬

      Hallo Christoph,

      entschuldige bitte die späte Antwort.

      Bei dem milden Winterklima in Südspanien kann eine Luft-Wärmepumpe eine gute Wahl sein. Dein System hört sich sehr interessant aber auch komplex an. Es benötigt daher eine gute Planung durch einen Fachmann.

      Wenn ich es richtig verstehe, hättest du mit der genannten Kombination eine Luftheizung (Klimaanlage/ Air Condition) und eine Wasserheizung für die Fußbodenheizung. Wenn du beide Systeme haben möchtest, bräuchtest du meines Wissens zwei verschiedene Luftwärmepumpen: eine Luft-/Wasser Wärmepumpe für die Fußbodenheizung und eine Luft-/Luft Wärmepumpe für die Klimatisierung.

      Die Luft-/Wasser Wärmepumpe könnte im Winter im regulären Betrieb arbeiten und für die Erwärmung der Fußbodenheizung sorgen. Eine Split-Klimaanlage mit Wärmepumpenfunktion kann diese im Heizbetrieb mit erwärmter Raumluft unterstützen. Im Sommer kann die Split-Klimaanlage mit Wärmepumpenfunktion umgekehrt arbeiten und die Räume kühlen. Die entzogene Wärme wird dann an die Umwelt abgegeben oder zur Erwärmung des Trinkwassers genutzt. Die Erwärmung des Trinkwassers könnte im Winter mit einer speziell für die Trinkwassererwärmung entwickelten Wärmepumpe erfolgen, welche die bereits erwärmte Luft in den Räumen als Wärmequelle nutzt. So könnte ein Theoretischer Ansatz aussehen, hätte aber hohe Investitionskosten zur Folge.

      Ich war diesen Winter in Südspanien und kann mir gut vorstellen, dass eine Splitt-Klimaanlage mit Wärmepumpenfunktion für den Heizbetrieb im Winter ausreichen könnte. Da Wärmepumpen ihren höchsten Wirkungsgrad bei Niedrigtemperatursystemen haben, kann eine Wärmepumpe für die Trinkwassererwärmung schnell ineffizient sein. Eine Solarthermieanlage für die Trinkwassererwärmung kann in Südspanien eine gute Alternative darstellen.

      Ich hoffe ich konnte dir damit weiterhelfen.

      Liebe Grüße! Martin

  2. Robert / Antworten ¬

    Hallo Herr Kastlunger, wir haben hier einen guten Überblick über alle gängigen Formen und Einsatzmöglichkeiten von Luft/Wasser-Wärmepumpen erstellt: http://www.energie-experten.org/heizung/waermepumpe/luftwaermepumpe/luft-wasser-waermepumpe.html Vielleicht helfen Ihnen diese Informationen weiter. Gerne stehen wir Ihnen aber auch hier im Blog für weitere Fragen zur Verfügung.

  3. Yasin / Antworten ¬

    Hallo Martin,

    erstmals vielen Dank für deine Beiträge. Ohne diese tollen Beiträge wäre ich wohl verloren.

    Zu meiner Frage: Ist es eigentlich möglich die Vorlauftemperatur des Heizsystems eines Bestandgebäudes allein durch den Einbau einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu senken?

    Derzeit wird mit Fernwärme geheizt und man hat leider Vorlauftemperaturen von 60-70°C. Für diese Temperaturen gibt es auf dem Markt so gut wie keine Luf-Wasser-Wärmepumpen, vor allem bei einer Heizlast von 190kW.

    Ich bedanke mich im Voraus für deine Antwort.

    Schönen Tag noch!

    1. Martin Schlobach / Antworten ¬

      Hallo Yasin,

      das ist schön zu hören 🙂 vielen Dank!

      Zu deiner Frage: Auch wenn man durch den alleinigen Einbau einer Luft-Wasser-Wärmepumpe die Systemtemperaturen in einem Heizsystem senken könnte, ist dies nicht zu empfehlen. Es ist deshalb nicht zu empfehlen, weil man durch den alleinigen Einbau davon ausgehen muss, dass die notwendige Heizleistung bei kalten Temperaturen nicht erreicht wird.

      Die Reduzierung der Systemtemperaturen bietet sich immer als zusätzliche Maßnahme an, wenn beispielsweise die Heizleistung durch Dämmmaßnahmen reduziert wird oder die Optimierung des gesamten Heizsystems erfolgt.

      Liebe Grüße! Martin

  4. Florian Petri / Antworten ¬

    Hallo Martin,

    ein wirklich toller, informativer Artikel, der mir sehr geholfen hat, zu verstehen, wie eine Wärmepumpe funktioniert.

    Allerdings hat sich eine Frage zu der ich bisher auch in anderen Quellen nichts gefunden habe nicht geklärt, und zwar wie sieht ein p-V-Diagramm zu einer Wärmepumpe aus?
    Außerdem in welchem Bauteil läuft welche Zustandsänderung ab(z.B. isobar, adiabat,…).
    Bisher habe ich leider nur wiedersprüchliche Informationen dazu gefunden.

    Freundliche Grüße

    Florian

    1. Martin Schlobach / Antworten ¬

      Hallo Florian,
      bei dem p-V Diagramm handelt es sich um einen linksdrehenden Carnot Prozess. Ich habe die Abläufe der einzelnen Schritte in meinem Artikel „Wie funktioniert eine Wärmepumpe“ erklärt.

      Liebe Grüße! Martin

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