Wie der Verdichter deine Wärmepumpe zum Leben erweckt

Verdichter gibt es nicht nur in Wärmepumpen. Sie kommen in verschiedenen Geräten zum Einsatz, zum Beispiel in Werkzeugen wie Schlagbohrern und Presslufthämmern. Ein Verdichter presst mechanisch ein Gas zusammen und erhöht dadurch den Druck darauf. 

In einer Wärmepumpe zirkuliert ein Kältemittel, das einen sehr geringen Siedepunkt hat. Es wird also im Kontakt mit der Wärmequelle (Luft, Erde oder Wasser – je nach Art der Wärmepumpe) gasförmig. Anschließend gelang es zum Verdichter der Wärmepumpe: Dieser presst das Kältemittel jetzt zusammen. Dadurch steigt der Druck auf das Kältemittel und die Temperatur klettert. Das heiße Kältemittel wandert weiter zu einem (zweiten) Wärmetauscher und gibt dort seine Energie in Form von Wärme an deine Heizung ab. Dabei verflüssigt es sich und fließt zurück zum Beginn des Kältemittelkreislaufs.

Der Verdichter – übrigens auch Kompressor genannt – benötigt Strom, um seine Arbeit zu tun. Wie viel Strom, das hängt davon ab, wie warm das Kältemittel ist, wenn es zum Verdichter gelangt, und wie warm es nach dem Komprimieren sein soll. Je größer der Temperaturunterschied, desto stärker muss der Verdichter natürlich auch arbeiten und desto mehr Strom verbraucht deine Wärmepumpe. 

Wärmepumpen sind sehr effiziente Heizungen: Ihr Wirkungsgrad liegt bei etwa 250 bis 500 Prozent. Das heißt, sie erzeugen aus einer Kilowattstunde Strom die 2,5- bis 5-fache Menge Wärme. Im Gegensatz dazu erreichen Gas- oder Ölheizungen noch nicht einmal einen Wirkungsgrad von 100 Prozent. 

Die Effizienz deiner Wärmepumpe hängt stark davon ab, wie sehr der Verdichter arbeiten muss: Sind draußen 10 Grad und deine Luft-Wasser-Wärmepumpe soll das Heizwasser auf eine Vorlauftemperatur von 35 Grad bringen, so muss der Verdichter deiner Wärmepumpe nur einen Temperaturunterschied von 25 Grad bewältigen – überhaupt kein Problem. Selbst wenn draußen minus 10 Grad sind und du drinnen eine Vorlauftemperatur von 50 Grad brauchst, lässt deine Wärmepumpe dich nicht im Stich. Der Verdichter braucht dann aber entsprechend viel Strom.

Daher gilt: Je geringer du die Vorlauftemperatur halten kannst, desto weniger muss der Verdichter deiner Wärmepumpe arbeiten und desto geringer deine Kosten für Strom. Besonders vorteilhaft (aber nicht zwingend nötig) ist daher eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Fußbodenheizung.

Es gibt eine Menge unterschiedlicher Verdichter: Kolbenverdichter, Scroll-Verdichter, Turbo-Verdichter, Flügelzellenverdichter ... In Wärmepumpen für den privaten Gebrauch sind es aber vor allem zwei Arten, die zum Einsatz kommen: Hubkolbenverdichter und Scroll-Verdichter. Die schauen wir uns jetzt etwas näher an – und stellen dir auch gleich die innovative Inverter-Technologie vor, die wir bei 1KOMMA5° für unsere Wärmepumpen verwenden.

Hubkolbenverdichter gehören zu den Kolbenverdichtern und es gibt sie schon sehr lange. Sie gelten als bewährt und robust und waren bis vor Kurzem die Standard-Verdichter in Wärmepumpen. 

Hubkolbenverdichter funktionieren ähnlich, wie du es von einer Fahrradpumpe kennst:

• Ein Kolben bewegt sich nach unten und saugt dabei Gas (bei Wärmepumpen das Kältemittel) durch ein Einlassventil an. 

• Das Kältemittel unterliegt dabei niedrigem Druck und hat auch nur eine geringe Temperatur.

• Nun bewegt sich der Kolben nach oben, wobei sich das Einlassventil schließt. Das gasförmige Kältemittel kann also nicht mehr entweichen.

• Der Kolben presst das Gas zusammen, sodass Druck und Temperatur steigen. 

• Ist der gewünschte Druck erreicht, öffnet sich ein Auslassventil und das verdichtete, heiße Kältemittel strömt aus dem Verdichter heraus und in Richtung Verflüssiger (das ist der oben erwähnte zweite Wärmetauscher). 

Da Hubkolbenverdichter auch bei geringer Leistung einen hohen Wirkungsgrad erreichen, sind diese Verdichter für Wärmepumpen im privaten Bereich gut geeignet. Allerdings sind sie lauter als die mittlerweile ebenfalls sehr beliebten Scroll-Verdichter. 

Scroll-Verdichter (auch Spiralverdichter) verdichten das Gas ebenfalls in einem geschlossenen Kreislauf, allerdings nicht mithilfe eines Kolbens, sondern – wie der Name verrät – mithilfe von Spiralen. Zwei solcher Spiralen greifen ineinander, wobei eine sich dreht und die andere fest bleibt.

Dadurch entstehen zwischen den beiden Spiralen immer kleiner werdende Kammern, in denen das Gas sozusagen „gefangen“ und dadurch zusammengepresst und verdichtet wird. In der Mitte der Spirale sammelt sich das verdichtete Gas und fließt dann über ein Ventil weiter zum Verflüssiger.

Scroll-Verdichter kommen immer häufiger in modernen Wärmepumpen zum Einsatz und verdrängen zunehmend die Hubkolbenverdichter. Da die beiden Spiralen einander nicht berühren, sind Spiralverdichter verschleißarm, langlebig und leise im Betrieb. Sie sind außerdem äußerst effizient. Einziger Nachteil: Die Kosten sind etwas höher, im Gesamtbild einer Wärmepumpe allerdings zu vernachlässigen. 

Herkömmliche Verdichter in Wärmepumpen können nur entweder mit voller Leistung laufen – oder gar nicht. Das bedeutet, dass der Verdichter sich immer wieder ein- und ausschalten muss. Das verbraucht zum einen mehr Energie und beschleunigt zum anderen den Verschleiß. 

Großer Auftritt: Inverter-Verdichter. Diese Technologie versieht den Verdichter mit einem drehzahlgeregelten Motor. Dadurch kann der Verdichter sich zwischen „ein“ und „aus“ stufenlos an den Wärmebedarf anpassen. Das spart Strom und schont die mechanischen Komponenten. Deine Wärmepumpe arbeitet einfach immer am effizientesten Punkt – ohne dass du auf die gewohnte Wärme verzichten musst. Die etwas höheren Kosten rentieren sich über die Jahre allemal.

Die Inverter-Technologie lässt sich sowohl mit Hubkolben- als auch mit Scroll-Verdichtern kombinieren. 

Der Verdichter deiner Wärmepumpe ist robust und langlebig – mit hoher Wahrscheinlichkeit musst du ihn während der Lebensdauer deiner Wärmepumpe niemals reparieren lassen. 15 bis 20 Jahre kann ein Wärmepumpen-Verdichter locker halten. 

Sollte es zu einem Defekt kommen, geschieht das am ehesten, weil es schon werkseitig einen Herstellungsfehler gab. Der Defekt würde in diesem Fall schon bald nach der Installation auftreten – innerhalb der Garantiezeit für deine Wärmepumpe. Somit entstünden dir keine Kosten. 

In dem unwahrscheinlichen Fall, dass der Verdichter deiner Wärmepumpe danach doch noch kaputt geht, müsste er komplett mit Gehäuse ausgetauscht werden. Das liegt daran, dass Verdichter und Motor sich zusammen in einem verschweißten Gehäuse befinden – „vollhermetisch geschlossen“, in der Fachsprache. Wärmepumpen-Verdichter werden in Massenproduktion hergestellt und kosten etwa 1.000 bis 3.000 Euro. 

Ein Grund für einen solchen Defekt könnte zum Beispiel sein, dass das Kältemittel noch in flüssigem Zustand in den Verdichter gerät – dieser ist nämlich nur für Gas ausgelegt. Aber wie gesagt: Das ist äußerst unwahrscheinlich, wenn du deine Wärmepumpe von Profis installieren lässt. 

Ein bisschen wie einen Herzschlag kannst du dir das Pumpen eines Wärmepumpen-Verdichters vorstellen – zumindest, wenn es sich um einen Hubkolbenverdichter handelt. Bei modernen Wärmepumpen setzen sich mittlerweile eher Scroll-Verdichter durch, insbesondere mit der effizienten Inverter-Technologie.

So oder so: Der Verdichter hat einen enormen Einfluss auf die Effizienz deiner Wärmepumpe. An diesem wichtigen Bauteil, das ohnehin nicht teuer ist, solltest du also nicht sparen. Wichtig ebenfalls: Verlasse dich auf einen erfahrenen Fachbetrieb wie die Meisterbetriebe von 1KOMMA5°, damit deine Heizung lange hält und du langfristig Kosten sparst. Wir helfen dir gern bei der Umsetzung und beraten dich persönlich in deiner Nähe.