• Abwasserwaerme - Wärmepumpe
    Funktionsprinzip einer Wärmepumpe

Die Wärmepumpe

Generell kann das Prinzip der Wärmepumpe sowohl in den Wintermonaten zu Heizzwecken als auch in den Sommermonaten zur Kühlung genutzt werden. Beim Betrieb einer Wärmepumpe wird einer Wärmequelle, hier dem Abwasser, Energie auf niedrigem Temperaturniveau entzogen. Das Temperaturniveau der entzogenen Energie wird durch den Einsatz von elektrischer Antriebsenergie so angehoben, dass diese an ein Heizmedium (Heiz- und Warmwasser) auf höherer Temperatur abgegeben werden kann.

Die notwendige Antriebsenergie hierfür kann aus dem öffentlichen Stromnetz, von Photovoltaikanlagen oder auch von Blockheizkraftwerken (BHKWs) geliefert werden. Wärmepumpen können zur Wärmeversorgung von Einzelgebäuden wie Ein- und Mehrfamilienhäusern, von kleineren Wärmenetzen wie Neubaugebieten und auch zur Einspeisung in ein größeres, städtisches Wärmenetz eingesetzt werden. Damit leisten Wärmepumpen einen wichtigen Beitrag zur Wärmeversorgung aus erneuerbaren Wärmequellen.

In Kombination mit einem weiteren Wärmeerzeuger, welcher auch höhere Temperaturen liefert (bspw. Holzkessel oder BHKW), kann die Wärmepumpe mit geringeren Vorlauftemperaturen – und damit effizienter – betrieben werden. Der Vorteil von BHKWs ist, dass sie gleichzeitig auch die Antriebsenergie für die Wärmepumpe liefern können.

Grafik Abwasserwaermekreislauf

So funktioniert der Wärmepumpen-Kreislauf

Verdampfer

Beim Entweichen in den Verdampfer wird das zuvor flüssige Kältemittel gasförmig (es verdampft). Dabei wird es als Folge der Thermodynamik kalt. Solange es kälter ist als die umgebende Flüssigkeit (hier das Abwasser), entzieht es ihm also Wärmeenergie.


Verdichter

Der Verdichter saugt das dampfförmige Kältemittel an und komprimiert es bis über seinen Kondensationspunkt hinaus. Die zum Verdichten benötigte, elektrische Antriebsenergie wird dabei im Kältemittel sogar der im Verdampfer gewonnenen Wärmeenergie hinzugefügt.


Kondensator

Durch den Druck wird das Kältemittel flüssig (es kondensiert). Dabei wird es durch den thermodynamischen Effekt heiß und kann die zuvor hinzugefügte Energie an das kältere, umgebende Heizmedium – z.B. Heiz- und Trinkwarmwasser – abgeben.


Expansionsventil

Hier verliert das aus dem Kondensator kommende Kältemittel seinen hohen Druck wieder, während es in den Verdampfer entweicht.

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