Wärmepumpen nutzen die Energie der Umgebung, etwa aus dem Erdreich oder der Luft, um ein Gebäude zu beheizen. Das Herzstück der meisten Wärmepumpen ist der Scroll-Verdichter. Nachdem das Kältemittel im Verdampfer vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergegangen ist, gelangt es in den Verdichter, wo es auf einen höheren Druck und damit ein höheres Temperaturniveau gebracht wird.

Quelle: Viessmann Werke

Funktionsweise

Der Scroll-Verdichter verdichtet das gasförmige Kältemittel mithilfe zweier ineinander verschachtelter Spiralen, weshalb er auch Spiralverdichter heißt. Meist steht eine Spirale fest, während sich die zweite auf einer kreisförmigen Bahn bewegt. Zwischen beiden bleibt stets ein kleiner Abstand, sodass sich immer kleiner werdende Kammern bilden. Das Gas wird von außen angesaugt, in Richtung Spiralmitte zunehmend verdichtet und dort über einen Anschluss ausgestoßen. Dabei steigen Druck und Temperatur deutlich an.

Im Verdampfer geht das Kältemittel vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über. Der Verdichter saugt es an und komprimiert es auf den nötigen Druck, damit es sich anschließend wieder verflüssigen kann. Druck und Temperatur erhöhen sich dabei zugleich. Der Stromverbrauch der Wärmepumpe nimmt oberhalb bestimmter Heiztemperaturen deutlich zu, was den Wirkungsgrad des Gesamtsystems senkt. Deshalb arbeiten Wärmepumpen am effizientesten, wenn sie mit möglichst niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden.

Besonderheiten und Hersteller

Wärmepumpenheizungen arbeiten mit hohem Druck. Dafür können mehrere Spiralenpaare auf einer Welle angeordnet sein, sodass sich die Verdichtungsverhältnisse vervielfachen. Da sich die Spiralen nicht berühren, arbeiten viele dieser Verdichter ölfrei, was sie von anderen Bauarten unterscheidet. Zu den bekannten Herstellern von Scroll-Verdichtern zählen unter anderem:

Bekannte Hersteller
Danfoss Copeland Tecumseh Bristol Hitachi ACC	Maneurop Boyard LG Sanyo GMCC

Die Verdichter werden auf die jeweils eingesetzten Kältemittel abgestimmt. Ältere Baureihen waren auf Kältemittel wie R407C und R410A ausgelegt, moderne Wärmepumpen setzen zunehmend auf das umweltfreundliche natürliche Kältemittel Propan (R290). Digital geregelte Modelle ermöglichen eine stufenlose Leistungsanpassung, sodass die Wärmepumpe ihre Leistung fein an den tatsächlichen Bedarf anpassen kann. Das verbessert die Effizienz und den Komfort, weil die Anlage seltener takten muss.

Alternativen zum Scroll-Verdichter

In Kälte- und Wärmepumpenanlagen kommen verschiedene Verdichterbauarten zum Einsatz, darunter Hubkolben-, Turbo-, Rollkolben-, Schrauben-, Flügelzellen- und Drehkolbenverdichter. Am häufigsten wird jedoch der Scroll-Verdichter genutzt. Der Grund liegt in seiner einfachen Bauform mit wenigen beweglichen Teilen, wodurch Verschleiß gering bleibt und die Lebensdauer steigt. Hinzu kommen der vergleichsweise geräuscharme Betrieb und eine gewisse Unempfindlichkeit gegenüber Flüssigkeitströpfchen, was ihn weniger anfällig für Defekte macht.

Bedeutung für Effizienz und Wartung

Als zentrales Bauteil bestimmt der Verdichter maßgeblich die Effizienz und Zuverlässigkeit der Wärmepumpe. Da er über einen Elektromotor angetrieben wird, verursacht er den größten Teil des Stromverbrauchs. Ein hochwertiger, gut geregelter Verdichter trägt deshalb spürbar zu einer guten Jahresarbeitszahl bei. Für den Betreiber ist der Verdichter im Alltag wartungsarm, da er in einem geschlossenen Kältekreislauf arbeitet. Eingriffe am Kältekreis und am Verdichter dürfen ausschließlich von zertifizierten Fachkräften vorgenommen werden. Bei ungewöhnlichen Geräuschen, nachlassender Heizleistung oder einem gestiegenen Stromverbrauch sollten Sie den Fachbetrieb hinzuziehen, der die Anlage prüft und die Ursache fachgerecht behebt.

Zusammengefasst ist der Scroll-Verdichter das robuste und effiziente Herzstück moderner Wärmepumpen. Seine einfache Bauweise, der leise Lauf und die gute Regelbarkeit machen ihn zur ersten Wahl für den Heizbetrieb in Privathaushalten. Beim Kauf einer Wärmepumpe sollten Sie weniger auf die einzelne Verdichterbauart als auf das Gesamtsystem achten: eine hohe Jahresarbeitszahl, ein umweltfreundliches Kältemittel und eine leistungsgeregelte Arbeitsweise sind die entscheidenden Merkmale für eine effiziente und langlebige Anlage.

Bei Fragen zur richtigen Auslegung oder zur Wahl der passenden Wärmepumpe hilft ein Fachbetrieb weiter. Er berücksichtigt den Wärmebedarf des Gebäudes, die gewünschten Vorlauftemperaturen und die örtlichen Gegebenheiten und empfiehlt ein System, das zuverlässig und sparsam arbeitet. So stellen Sie sicher, dass der Verdichter als Herzstück der Anlage über viele Jahre effizient seinen Dienst verrichtet.

Da alle Arbeiten am Kältekreis gesetzlich zertifizierten Fachkräften vorbehalten sind, sollten Sie bei Störungen niemals selbst eingreifen, sondern stets den Kundendienst hinzuziehen. So bleiben Sicherheit und Garantieanspruch erhalten.

Warum die Drehzahlregelung wichtig ist

Ein wesentlicher Fortschritt bei modernen Scroll-Verdichtern ist die stufenlose Drehzahlregelung über einen Inverter. Frühere Anlagen kannten nur den Betrieb mit voller Leistung: Der Verdichter schaltete ein, lief auf Maximum und schaltete wieder ab, sobald die gewünschte Temperatur erreicht war. Dieses häufige Takten belastet die Technik und verschlechtert die Effizienz. Ein drehzahlgeregelter Verdichter passt seine Leistung dagegen fein an den tatsächlichen Wärmebedarf an und läuft überwiegend im günstigen Teillastbereich. Das senkt den Stromverbrauch, reduziert Geräusche und schont die Bauteile. Gerade beim Betrieb einer Wärmepumpe im Bestandsgebäude, wo der Wärmebedarf über das Jahr stark schwankt, macht sich die modulierende Regelung positiv bemerkbar. Beim Kauf einer Wärmepumpe lohnt es sich deshalb, auf einen leistungsgeregelten Verdichter zu achten.