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Wissen – verstehen, vernetzen, umsetzen

Das Wärmepumpen-Kompetenz-Zentrum Werra-Meißner-Kreis ist nicht nur ein Ort zum Lernen, sondern auch eine Wissensplattform für alle, die sich mit moderner Wärmetechnik, Energieeffizienz und Klimaschutz beschäftigen.
Hier wird Wissen gebündelt, aufbereitet und praxisnah vermittelt – vom Grundlagenverständnis bis zu technischen Details.

Grundlagen der Wärmepumpentechnik

Wärmepumpen nutzen Umweltenergie aus Luft, Erdreich oder Wasser und wandeln sie durch einen thermodynamischen Kreisprozess in Heizwärme um. Das Grundprinzip lautet: Energie aufnehmen – verdichten – nutzbar machen.
Dadurch können typischerweise 75 % der benötigten Heizenergie regenerativ bereitgestellt werden; nur ein Anteil ist für den elektrischen Betrieb zusätzlich erforderlich. Und dieser Strom kann auch aus regenerativ erzeugt sein.  Somit kann die Wärmepumpe klimaneutral Wärme erzeugen.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe nutzt vorhandene Umweltenergie aus Luft, Erdreich oder Grundwasser, um Gebäude effizient zu beheizen. Dabei wird elektrische Energie lediglich als Antriebsenergie eingesetzt – der größte Teil der Heizenergie stammt aus der Umwelt.

Typisch: ca. 75 % Umweltenergie + 25 % Strom = 100 % Heizleistung

Funktionsprinzip von Wärmepumpen in einer anschaulichen Grafik wird der Kreislauf der Aufnahme der Umweltwärme bis Abgabe der Heizwärme erläutert.

Unabhängig von der Art der Wärmequelle arbeiten alle Wärmepumpen nach dem gleichen physikalischen Prinzip:

1. Verdampfer

Im Verdampfer nimmt ein Kältemittel die Umweltwärme auf (z. B. aus Luft, Erde oder Wasser).
Dabei verdampft das Kältemittel bereits bei niedrigen Temperaturen.

2. Verdichter (Kompressor)

Ein elektrisch betriebener Verdichter erhöht den Druck des gasförmigen Kältemittels.
Dadurch steigt dessen Temperatur deutlich an.

3. Verflüssiger (Kondensator)

Im Verflüssiger gibt das heiße Kältemittel seine Wärme an das Heizsystem des Gebäudes ab
(z. B. Fußbodenheizung oder Heizkörper).
Dabei verflüssigt sich das Kältemittel wieder.

4. Expansionsventil

Das Expansionsventil senkt den Druck des Kältemittels, sodass es wieder abkühlt –
der Kreislauf beginnt erneut.

➡️ Dieser geschlossene Kreislauf läuft kontinuierlich und wandelt Umweltenergie in nutzbare Heizwärme um.

Ihre Vorteile auf einen Blick

  • Deutlich geringerer CO₂-Ausstoß
  • Nutzung erneuerbarer Umweltenergie
  • GEG-konforme, zukunftssichere Technologie
  • Kombinierbar mit Photovoltaik & Speicher
  • Für Neubau und (modernisierten) Bestand (auch Altbau) geeignet

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Je nach genutzter Wärmequelle unterscheidet man verschiedene Wärmepumpensysteme.

Die Illustration zeigt vier verschiedene Arten von Wärmepumpensysteme.

Luft/Wasser-Wärmepumpe

Die Luft/Wasser-Wärmepumpe nutzt die Außenluft als Wärmequelle.

  • Wärmequelle: Außenluft
  • Zentrales Bauteil: Luftwärmetauscher (Verdampfer)
  • Vorteile:
    • vergleichsweise geringe Investitionskosten
    • keine Erdarbeiten notwendig
    • flexibel einsetzbar (Neubau & Bestand)
  • Besonderheit:
    • Effizienz abhängig von der Außentemperatur

Häufigste Wärmepumpenart in Deutschland

Sole/Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme)

Bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe wird dem Erdreich Wärme entzogen.

  • Wärmequelle: Erdreich
  • Varianten:
    • Erdkollektoren (flächig, geringe Tiefe)
    • Erdsonden / Tiefenbohrung (senkrecht, große Tiefe)
  • Vorteile:
    • konstante Temperaturen im Erdreich
    • sehr hohe Effizienz
  • Voraussetzung:
    • ausreichend Grundstücksfläche oder Genehmigung für Bohrungen

Wasser/Wasser-Wärmepumpe

Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe nutzt die Wärme des Grundwassers.

  • Wärmequelle: Grundwasser
  • Technik:
    • Saugbrunnen & Schluckbrunnen
  • Vorteile:
    • höchste Effizienz aller Wärmepumpenarten
  • Voraussetzungen:
    • geeignete Grundwasserqualität
    • wasserrechtliche Genehmigung

Ganzheitliche Betrachtung – das System im Blick

Im Zentrum betrachten wir die Wärmepumpe nicht isoliert als Gerät, sondern als Teil eines Gesamtsystems. Effizienz entsteht im Zusammenspiel aus Gebäude, Verteilung, Erzeugung und Regelung.

  • Gebäudehülle & Dämmstandard
  • Heizlastberechnung, Auslegung & Hydraulik
  • Wärmeverteilsysteme (Fußboden, Wand, Decke, Heizkörper)
  • Integration von PV, Speicher & Lastmanagement
  • Digitale Regelung, SmartHome & Monitoring
  • Wartung, Service & Systemoptimierung

Praxis erleben – Wissen anwenden

In unseren Räumen sehen Sie reale Systeme im Betrieb – inklusive Mess- und Visualisierungstechnik für transparente Energieflüsse.

Technikraum mit sechs verschiedenen Wärmepumpensystemen
Demonstrationsraum mit real betriebenen Wärmepumpen unterschiedlicher Bauarten (Monoblock-, Split- und Flüssiggas-Hybridsysteme).
Außenfläche mit installierten Außengeräten und PV-Anlage inklusive Batteriespeicher – zur Demonstration der Sektorkopplung zwischen Strom und Wärme.
Außenbereich mit Photovoltaikanlage und Wärmepumpeneinheiten
Außenfläche mit installierten Außengeräten und PV-Anlage inklusive Batteriespeicher – zur Demonstration der Sektorkopplung zwischen Strom und Wärme.
Technikraum mit Messtechnik und Flüssiggas-Hybridsystem
Demonstrationsraum mit real betriebenen Wärmepumpen unterschiedlicher Bauarten (Monoblock-, Split- und Flüssiggas-Hybridsysteme).

Wissen zum Mitnehmen

Wir bauen eine digitale Wissensplattform auf. Bald finden Sie hier Fachartikel, Leitfäden, Checklisten, Kurzvideos und Best-Practice-Beispiele. Dieser Bereich wird laufend erweitert – es lohnt sich, regelmäßig vorbeizuschauen.