Kurioserweise beginnt die Geschichte der Wärmepumpen mit dem Wunsch, Lebensmittel und andere Dinge tiefkühlen zu können. So beschäftigte man sich bereits seit 1755 mit der Entwicklung entsprechender Techniken.
1. Die Anfänge der Entwicklung von Wärmepumpen
1777Als der schottische Mediziner und Chemiker William Cullen mit dem Wirkstoff Diethylether experimentierte, kam es zu einem überraschenden Nebeneffekt. Cullen hatte den Diethylether durch Unterdruck zum Verdampfen gebracht, wodurch dem Reaktionsgefäß Wärme entzogen wurde und tatsächlich geringe Mengen an Eis entstanden. Jedoch verfolgte Cullen dieses Experiment nicht weiter und so dauerte es noch bis 1777, dass die Prinzipien der Kälteerzeugung tatsächlich verstanden wurden.
1834Erst 1834 wurde von dem US-amerikanischen Maschinenbauer Jacob Perkins das erste funktionierende Kühlgerät gebaut. Dieses Kühlgerät pumpte, in einem Kreislauf, Äther durch ein Kühlschlangensystem. Ein Beleg für dieses Patent ist das Buch "The Reportery of Patent inventions" von 1837.
Allerdings hatte Äther den unangenehmen Nachteil, dass er dazu neigte in Verbindung mit Luft zu explodieren. Dieser Umstand erschwerte dann auch den geplanten Einsatz dieser Geräte auf Schiffen.
Der Amerikaner John Gorrie entwickelte dieses Prinzip aus Anlass einer Gelbfieberepidemie weiter. Um die Krankenzimmer zu kühlen experimentierte er mit künstlichem Eis.
1867Auch Andere beschäftigten sich mit der Entwicklung von Kältegeräten. Neben John Leslie beschäftigte sich auch Edmond Carré mit der Entwicklung von Kühlapparaten. Auf der Pariser Weltausstellung von 1867 stellte er dann seine Luftpumpen-Schwefelsäure-Eismaschine vor, die große Aufmerksamkeit erregte. Carré war es dann auch, der in Paris die erste Fabrik für Kühlapparate eröffnete.
1871So erhielt Gorrie dann 1871 ein US-Patent auf seine Eismaschine, die er jedoch auf der Grundlage des Kühlgerätes von Jacob Perkins entwickelt hatte. Die Patentschrift von 1851 ist hier nachzuschlagen.
2. Kältemaschinen zum Heizen
Dem Iren William Thomson, der auch als 1. Baron Kelvin in die Geschichte einging, gelang es 1852 nachzuweisen, dass die Kältemaschinen noch eine weitere Funktion haben: die Erzeugung von Wärme.
1919So bewies er in seiner Publikation "Heating Machine", dass man bei einer motorbetriebenen Wärmepumpe weniger Energie eingesetzt werden muss, als bei einer direkten Heizanlage. Auch hier dauerte die weitere Entwicklung bis etwa 1919.
Erst durch die Versorgungsknappheit mit Brennstoffen, nach dem Ersten Weltkrieg, kam in verschiedenen europäischen Ländern eine Diskussion um den Einsatz von Wärmepumpen auf. Diese jedoch zog sich noch über weitere 20 Jahre hin.
In den USA hingegen hatte man bereits seit den 1920er Jahren damit begonnen Klimaanlagen zu bauen, welche auch über eine Heizfunktion verfügten.
1938Während der Weltwirtschaftskrise von 1929 versuchte man noch rentablere Anlagen zu entwickeln. 1938 konnten dann die ersten größeren Wärmepumpenanlagen in Betrieb genommen werden.
1945Seit dieser Zeit ging die weitere Entwicklung der Wärmepumpenheizung schnell voran. Und so kamen schon 1945 die ersten erdgekoppelten Wärmepumpen auf den Markt.
1968In Deutschland wurde 1968 die von Klemens Oskar Waterkotte entwickelte Niedertemperatur-Fussboden-Flächenheizung vorgestellt. Diese konnte, durch unter dem Boden verlegte Heizrohre, für eine angenehme Raumtemperatur sorgen. Bereits zehn Jahre später kam es dann auch zu einem neuen Gesetz zur Förderung der Modernisierung von Wohnungen, welches auch der Einsparung von Heizenergie dienen sollte. Dieses Gesetz begünstigte ebenfalls den Einbau von Wärmepumpenheizungen.
3. Die Wärmepumpen-Heizung heute
In den letzten Jahren wurden die Wärmepumpen immer schneller weiter entwickelt. So hat man heute die Wahl zwischen Luftwärmepumpen, Erdwärmepumpen, Wasserwärmepumpen, oder auch zwischen Hybrid- und Mischsystemen.
Da die Wärmepumpenheizung der Umwelt Wärme aus der umgebenden Luft entzieht und sie mittels einer Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau anhebt, wobei sie kein CO2 an die Umwelt abgibt, kann sie sehr emissionsarm arbeiten. Vorausgesetzt man verwendet keine aus fossilen Brennstoffen erzeugte Energie zum Betrieb. In diesem Fall ist der ökologische Vorteil deutlich geringer. Bei Verwendung von Solarstrom jedoch, ist die Wärmepumpenheizung heute vermutlich eine der umweltfreundlichsten Wärmelieferanten.
