CO2-Wärmepumpen: Funktionsweise und Einsatzbereiche

CO₂-Wärmepumpen nutzen Energie aus der Umwelt, um Wärme zu erzeugen. Das nicht brennbare Kohlendioxid ist als Kältemittel äußerst umweltverträglich, so kann mit CO₂-Wärmepumpen eine große Menge an schädlichen Emissionen eingespart werden. Zudem ist CO₂ als Kältemittel so gut geeignet, weil es nicht brennbar ist und in Fülle auf der Erde vorkommt. Doch wie genau funktioniert eine CO₂-Hochtemperaturwärmepumpe? Und für welche Einsatzbereiche kommt die Technik infrage? Im Folgenden informieren wir Sie über die Funktionsweise der CO₂-Wärmepumpe und erklären, in welchen Bereichen sie am besten eingesetzt werden kann.

Wie funktioniert die Wärmepumpe?

Das grundsätzliche Prinzip von Wärmepumpen besteht darin, Wärme auf niedrigem Temperaturniveau aufzunehmen und sie mit einer höheren Temperatur als Nutzwärme wieder abzugeben. Die Wärmepumpe verwendet Wärmequellen, die normalerweise technisch nicht nutzbar sind. Beispielsweise kann eine Hochtemperatur-Wärmepumpe Erdwärme von einem Temperaturniveau von 10° C auf ein Niveau von 90° C erhöhen. Außer Erdwärme können auch Oberflächenwasser oder saisonale Wärmespeicher als Wärmequellen genutzt werden.

CO₂-Wärmepumpe nutzt Abwärme und wandelt sie in Nutzwärme um

Ihr ganzes Potenzial in Sachen Leistung und Nachhaltigkeit spielt eine CO₂-Hochtemperaturwärmepumpe aber dann aus, wenn sie Abwärme aus der industriellen Produktion, der Abluft von Klimaanlagen oder der Abwärme von Kältemaschinen nutzt und als Wärmeleistung auf einem höheren Temperaturniveau wieder zur Verfügung stellt. Über die Optimierung solcher Prozesse sorgt der Einsatz einer Wärmepumpe für signifikante Energieeinsparungen.

Für welche Anwendungen ist das Kältemittel CO₂ geeignet?

Mit CO₂ sind sehr hohe Nutztemperaturen erreichbar. Aus diesem Grund eignet sich CO₂ insbesondere für den Einsatz im Heizungsbereich, bei der Wärmeversorgung in kommunalen und industriellen Wärmenetzen sowie in der Trocknungstechnik, etwa in Lackieranlagen der Automobilindustrie. Prädestiniert ist die CO₂-Technologie zudem für alle Anwendungen, die zugleich kältere und wärmere Temperatur benötigen – zum Beispiel können in einem Hotel die Klimatisierung und sogar die Warmwasserbereitstellung realisiert werden. Die Bandbreite der Einsatzbereiche vergrößert sich nach und nach, derzeit wird die CO₂-Wärmepumpe insbesondere im Industrie- und Gewerbebereich immer häufiger eingesetzt.