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Wärme aus kalter Luft gewinnen
Wenn die Technik einer Luft Wärmepumpe, wie von der Gruenenwald AG angeboten, erklärt wird, befürchten viele Laien, dass diese bei einer Temperatur unter dem Nullpunkt nicht mehr funktionieren kann. Schliesslich arbeitet die Pumpe nach dem Prinzip, dass Wärmeenergie aus der Umgebung abgezogen wird, um damit die Wohnung zu heizen. Wenn keine Wärmeenergie in der Aussenluft zu finden ist, so glauben viele, sei auch die Effektivität der Wärmepumpe nicht mehr gegeben. Von der Logik her ist dies tatsächlich ein richtiger Gedanke. Jedoch übersehen gerade Laien oft, dass der Gefrierpunkt, den wir bei den Temperaturangaben annehmen, physikalisch recht willkürlich gesetzt wurde. Celsius entschied bei der Erfindung seiner Temperaturskala den Gefrierpunkt und den Siedepunkt von Wasser als stabile Marken zu nehmen. Doch schon mit der Entscheidung, ob es sich um destilliertes oder mit Mineralien versetztes Wasser handelt, können beide Punkte verschoben werden. Auch der Luftdruck hat entscheidende Einflüsse auf den Siedepunkt.
Die Physik hat sich daher auf eine eigene Skala geeignet, welche die physikalischen Gesetze der Thermodynamik etwas besser abbildet. Die Abstände zwischen den einzelnen Graden entsprechen der Celsiusskala. Damit soll eine einfache Umrechnung zwischen den Angaben möglich bleiben. Der Nullpunkt der physikalisch korrekten Skala liegt jedoch bei -273,15 Grad Celsius. Dieser Punkt wird mit 0 K bzw. 0 Kelvin bezeichnet. An diesem Punkt ist tatsächlich nicht mehr die geringste Wärmeenergie vorhanden. Alle Temperaturen, die darüber liegen, können für thermische Technologien wie die Luft Wärmepumpe genutzt werden. Lediglich die Temperaturspanne, die effizient hergestellt werden kann, ist beschränkt. Diese liegt meist zwischen 30 und 40 Grad.
Ein umgedrehter Kühlschrank
Die Technik der Luft Wärmepumpe ist tatsächlich mit der Technik eines Kühlschrankes vergleichbar. Wer sich den Kühlschrank einmal von allen Seiten anschaut, wird schnell erkennen, dass dieser an der Rückseite eine deutliche Abwärme produziert. Dies liegt daran, dass bei der Kompression des Kühlmittels, welche ausserhalb des Schrankes erfolgt, Energie freigesetzt wird, die sich in Form von Wärme zeigt. Das komprimierte Kühlmittel wird dann im Schrankinneren durch einen Kondensator geleitet, welcher dafür sorgt, dass das Kühlmittel sich sehr schnell ausdehnen kann. Hierbei wird die Flüssigkeit wieder gasförmig, was jedoch der Umgebung Wärmeenergie entzieht. Im Kühlschrank wird es kalt.
Um eine Wohnung zu heizen, kann dieses Prinzip einfach umgekehrt werden. Der Kondensator liegt ausserhalb der Wohnung, damit die verdampfende Flüssigkeit der Umgebung Wärmeenergie entziehen kann. Wird das Gas in der Wohnung wieder komprimiert, gibt es die draussen gewonnene Energie wieder ab und in der Wohnung wird es warm. Natürlich benötigt eine solche Pumpe Energie, um betrieben zu werden. Die Energiebilanz ist jedoch wesentlich günstiger als bei Heizsystemen, welche aus Strom direkt Wärme erzeugen. Die Effektivität des Systems ist in Grenzen auch von der Aussentemperatur abhängig. Je kälter es draussen ist, desto intensiver muss die Pumpe laufen, um innen die gewünschte Temperatur zu erhalten. Doch die modernen Systeme, die zum Beispiel bei Gruenenwald-ag.ch erworben werden können, arbeiten sogar bei Temperaturen von 15 Grad unter null noch effektiv. So kann in der Schweiz nahezu im gesamten Winter vollständig mit dieser Technik geheizt werden.
