Was ist eine reversible Wärmepumpe?

Kurz und knapp: Sie kann Kühlen und Wärmen

Eine reversible Wärmepumpe ist ein wahres Multitalent in Sachen Raumklimatisierung. Sie kann je nach Bedarf Wärme entziehen oder abgeben. Das klingt zunächst kompliziert, ist aber ganz einfach: Im Sommer kühlt sie Räume wie eine Klimaanlage, indem sie Wärme nach außen transportiert. Im Winter hingegen heizt sie, indem sie Wärme aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erde entzieht und in den Innenraum abgibt.

Die Funktionsweise einer reversiblen Wärmepumpe mal genauer erklärt:

Eine reversible Wärmepumpe nutzt die Prinzipien der Thermodynamik, um Wärmeenergie von einem Ort zum anderen zu transportieren. Dabei durchläuft sie einen geschlossenen Kreislauf, der aus vier Hauptkomponenten besteht: Verdampfer, Kompressor, Expansionsventil und Kondensator. Sie zieht Wärmeenergie aus einer Quelle wie der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erde und erhöht diese Energie mithilfe eines Kompressors. Anschließend gibt sie die aufgewertete Wärmeenergie an den gewünschten Ort ab. Im Heizbetrieb wird die Wärmeenergie in den Innenraum abgegeben, während im Kühlbetrieb die Wärme nach außen transportiert wird.

1. Verdampfer – Aufnahme von Umgebungswärme
Der Verdampfer ist der erste Schritt im Prozess. Hier nimmt die Wärmepumpe die Wärmeenergie aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erde auf. Das Kältemittel im Verdampfer verdampft bei niedriger Temperatur und nimmt dabei die Umgebungswärme auf.

2. Kompressor – Erhöhung der Temperatur
Nachdem die Wärme im Verdampfer aufgenommen wurde, gelangt das gasförmige Kältemittel in den Kompressor. Der Kompressor erhöht den Druck und damit auch die Temperatur des Kältemittels. Durch die Erhöhung der Temperatur wird die Wärmeenergie "aufgepumpt" und für die Heizung oder Kühlung nutzbar gemacht.

3. Expansionsventil – Druckminderung und Entspannung
Nach dem Kompressor durchläuft das heiße, gasförmige Kältemittel das Expansionsventil, wo es entspannt und abgekühlt wird. Dabei wird der Druck des Kältemittels verringert, und es tritt eine Temperaturabsenkung ein, die für den nächsten Schritt des Prozesses erforderlich ist.

4. Kondensator – Abgabe der Wärmeenergie
Im Kondensator gibt das abgekühlte, flüssige Kältemittel die aufgenommene Wärmeenergie an den gewünschten Ort ab. Wenn die Wärmepumpe zum Heizen verwendet wird, wird die Wärmeenergie an das Heizsystem abgegeben. Im Kühlbetrieb hingegen wird die Wärme an die Umgebung abgegeben, wodurch gekühlt wird.

Was sind die Vor- und Nachteile einer reversiblen Wärmepumpe?

Vorteile einer reversiblen Wärmepumpe:

✓ Energieeffizienz: Reversible Wärmepumpen nutzen Umgebungswärme, die kostenlos und nahezu unbegrenzt zur Verfügung steht, und wandeln diese in Heiz- oder Kühlenergie um. Dadurch können sie den Energieverbrauch und die Heizkosten erheblich reduzieren. Eine Wärmepumpe entzieht der Umgebung Wärme und erhöht diese Temperatur, um sie für Heizzwecke zu nutzen. Dabei wird meist elektrische Energie für den Betrieb der Pumpe und des Kompressors verwendet. Der erzeugte Heiz- oder Kühloutput im Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Energie definiert die Energieeffizienz einer Wärmepumpe (COP).

✓ Vielseitigkeit: Ein Gerät für alle Jahreszeiten! Ihre Fähigkeit, sowohl zu heizen als auch zu kühlen, macht sie zu einer flexiblen Lösung für unterschiedliche Klimatisierungsanforderungen in verschiedenen Jahreszeiten und Umgebungen. Dies spart nicht nur Platz, sondern auch Kosten für separate Heiz- und Kühlsysteme.

✓ Umweltfreundlichkeit: Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen, die fossile Brennstoffe wie Gas oder Öl verbrennen und dabei CO2-Emissionen freisetzen, arbeiten Wärmepumpen mit Energiequellen, wie der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erde. Diese Wärmequellen sind erneuerbar und nahezu unbegrenzt verfügbar. Durch die Nutzung dieser kostenlosen Energiequellen wird der Bedarf an fossilen Brennstoffen reduziert, was zu einer Verminderung der CO2-Emissionen führt.

Nachteile einer reversiblen Wärmepumpe:

✗ Anschaffungskosten: Die Anschaffungskosten für eine reversible Wärmepumpe sind in der Regel höher als für herkömmliche Heiz- oder Kühlsysteme. Allerdings können sich die höheren Kosten durch die Energieeinsparungen und die lange Lebensdauer der Geräte amortisieren.

✗ Komplexität: Aufgrund der zusätzlichen Komponenten für die Kühlfunktion kann die Installation einer reversiblen Wärmepumpe komplexer sein als die einer herkömmlichen Wärmepumpe. Dies kann zu höheren Installationskosten führen und erfordert spezialisiertes Fachwissen.

✗ Abhängigkeit von der Außentemperatur: Die Effizienz einer Wärmepumpe kann von der Außentemperatur abhängen. Bei sehr niedrigen Temperaturen kann die Leistung abnehmen, was zu einem höheren Energieverbrauch führen kann.

Mobile Energy bietet eine einzigartige Lösung:

Eine mobile, reversible Wärmepumpe, die sowohl Kühlen als auch Heizen kann. Mit einer Leistung von bis zu 100 kW ist sie für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete einsatzbar. Generell kann man sagen, der Unterschied zwischen einer mobilen und einer fest installierten, reversiblen Wärmepumpe liegt vor allem in ihrer Flexibilität und den jeweiligen Anwendungsgebieten. Während mobile Wärmepumpen für temporäre oder spezielle Anwendungen eingesetzt werden, sind fest installierte Wärmepumpen eine dauerhafte Lösung für verschiedene Gebäudearten und -typen. Diese Tabelle gibt einen schnellen Überblick über die Einsatzbereiche von mobilen und fest installierten reversiblen Wärmepumpen.

Anwendungsgebiete	Mobile reversible Wärmepumpe	Fest installierte Wärmepumpe
Veranstaltungen und Freizeiteinrichtungen	Temporäre Klimatisierung von Veranstaltungen wie Messen, Konzerten, Festivals
Baustellen	Klimatisierung von Baucontainern, Arbeitsbereichen oder provisorischen Unterkünften. Trocknung von Materialien, wie bspw. Estrichtrocknung
Notfall- und Katastropheneinsätze	Bereitstellung von Heizung oder Kühlung in Notunterkünften, Versorgungszelten
Tourismus und Freizeit	Klimatisierung von temporären Tourismusangeboten wie Outdoor-Events, Campingplätzen
Wohngebäude	Im Falle eines Ausfalls als temporäre Übergangslösung	Heizen und Kühlen von Wohnhäusern, Apartments oder Mehrfamilienhäusern.
Gewerbe- und Industriegebäude	Im Falle eines Ausfalls als temporäre Übergangslösung	Klimatisierung von Bürogebäuden, Geschäften, Lagern und Produktionsstätten
Hotels und Gastronomie	Im Falle eines Ausfalls als temporäre Übergangslösung	Heizen und Kühlen von Hotelzimmern, Restaurants und Kühlräumen.
Gesundheitswesen	Im Falle eines Ausfalls als temporäre Übergangslösung	Klimatisierung von Krankenhäusern, Pflegeheimen und Gesundheitseinrichtungen.