Funktion Luftwärmepumpe: Effizient und kostengünstig

Erneuerbare Energien für die Heizen zu nutzen, dies ist die oberste Maxime der meisten Bauherren. Dank der Luftwärmepumpe und ihrer Funktion wird die Umweltenergie perfekt genutzt.

Funktion Luftwärmepumpe: Optimale Nutzung der Umweltenergie

Der Ruf nach der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien wird immer lauter. Auch beim Heizen kommt es darauf an, die Umweltenergie so gut und effizient wie möglich zu nutzen. Damit folgen immer mehr Bauherren dem Ruf nach mehr Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit und reihen sich somit bei den großen Unternehmen wie die Aerzener Maschinenfabrik GmbH ein, die mit immer neuen Methoden und technischen Möglichkeiten aufwarten, um die Umwelt zu entlasten.

Auch wenn es sich bei dem genannten Unternehmen um einen Betrieb handelt, bei dem sich alles rund um die Druckluft dreht und dies nichts mit der Luftwärmepumpe zu tun hat, so ist Aerzen doch ein schönes Beispiel für das Bestreben nach Nachhaltigkeit in der Produktion.

Für Privatleute gilt es, die gegebenen technischen Möglichkeiten zu nutzen und zu installieren. Um dabei optimale Ergebnisse zu erhalten, muss das Hauptaugenmerk aber zusätzlich auf dem individuellen Bedarf liegen. Die Luftwärmepumpe ist in ihrer Funktion so ausgelegt, dass sie unterschiedlichen Bedarfsansprüchen gerecht werden kann

Video: Wie funktionieren Luftwärmepumpen – einfach erklärt

Die Funktion der Luftwärmepumpe

Der Begriff der Luftwärmepumpe ist ein Sammelbegriff, mit dem alle Systeme betitelt werden, bei denen Außenluft angesaugt und erhitzt wird. Diese Außenluft gelangt dank eines Ventilators in das Innere der Anlage. Des Weiteren ist Wasser für die Funktion der Luftwärmepumpe nötig, daher wird teilweise auch der Luft-Wasser-Wärmepumpe gesprochen.

Die Funktionsweise gestaltet sich dabei wie folgt:

  • Ansaugen der Luft durch einen Ventilator
  • Verdampfen eines Kältemittels im Kreislauf der Luftwärmepumpe
  • Erhitzen des Kältemittels unter Druck
  • Übertragung der Wärme an das Heizungssystem des Gebäudes
  • Verringern der Temperatur durch Abkühlen
  • Neubeginn des Kreislaufs

Ohne dass dies Auswirkungen auf die Funktion der Wärmepumpe hat, lässt sich diese sowohl im Innen- als auch im Außenbereich installieren. Die Außenaufstellung ist vielen Menschen zumindest vom Sehen her bekannt, es handelt sich um einen großen, grauen Kasten oder Block, der in unmittelbarer Nähe zum Haus steht. Mit exaktem Namen heißen dieses Wärmepumpen „Monobloc-Wärmepumpen“. Sie arbeiten nach dem oben beschriebenen Prinzip, erledigen aber alle Arbeitsschritte in einem: Sie saugen die Luft an, erwärmen diese und übertragen sie auf das Heizungssystem. Die Verbindung zu diesem System ist unterirdisch zu finden.

Bei der Innenaufstellung wird die Wärmepumpe zum Beispiel im Keller eines Hauses aufgebaut und saugt dort die Luft an. Möglich ist es auch, das System mit einem Pufferspeicher zu verbinden, der für die Aufbereitung des Warmwassers nötig ist.

Wer sich weder für die Innen- noch für die Außenaufstellung entscheiden kann, nutzt eine Split-Wärmepumpe. Sie entspricht in ihrer Arbeitsweise der üblichen Funktion der Luftwärmepumpe und wird außen installiert. Die eigentliche Wärmepumpe findet sich im Haus, der Ventilator bleibt draußen. Dies erspart das Verlegen von Luftkanälen, es müssen lediglich noch Zu- und Ableitungen für das Kältemittel verlegt werden. Luft-Luft-Wärmepumpen gibt es bei diesem Prinzip bisher noch nicht, es handelt sich bei allen auf dem Markt befindlichen Modellen um Luft-Wasser-Wärmepumpen.

Wichtig: Der Aufstellort der Luftwärmepumpe muss gut ausgewählt werden. Die meisten Anlagen verursachen Geräusche mit rund 50 dB, was der Lautstärke eines normalen Gesprächs entspricht. Muss der Ventilator jedoch mehr als nur die durchschnittliche Leistung erbringen, kann die Pumpe deutlich lauter werden. Es empfiehlt sich daher nicht, sie an einem Ort aufzustellen, an dem es möglichst leise sein soll (zum Beispiel unter dem Schlafzimmerfenster).

Im Prinzip lässt sich die Funktion von Luftwärmepumpen mit dem Kühlschrank vergleichen. Dieser zieht allerdings die warme Außenluft an und kühlt diese herunter, sodass der Inhalt des Geräts kalt gehalten wird. Luftwärmepumpen aber ziehen die kalten Außenluft an und erhitzen diese unter Einsatz von Druck und mithilfe des Kältemittels. Das Ergebnis ist erwärmte Luft, die die Innenräume eines Gebäudes heizt. Durch den Einsatz des Pufferspeichers kann Warmwasser aufbereitet werden, was mit der Funktionsweise der meisten anderen Heizsysteme vergleichbar ist.

Im Prinzip lässt sich die Funktion von Luftwärmepumpen mit dem Kühlschrank vergleichen. Dieser zieht allerdings die warme Außenluft an und kühlt diese herunter, sodass der Inhalt des Geräts kalt gehalten wird. Luftwärmepumpen aber ziehen die kalten Außenluft an und erhitzen diese unter Einsatz von Druck und mithilfe des Kältemittels.

Im Prinzip lässt sich die Funktion von Luftwärmepumpen mit dem Kühlschrank vergleichen. Dieser zieht allerdings die warme Außenluft an und kühlt diese herunter, sodass der Inhalt des Geräts kalt gehalten wird. Luftwärmepumpen aber ziehen die kalten Außenluft an und erhitzen diese unter Einsatz von Druck und mithilfe des Kältemittels. (#01)

So teuer ist die Luftwärmepumpe

Dass die Luftwärmepumpe äußerst effizient arbeitet, steht außer Frage. Dass ihre Funktion wenig störanfällig ist, wurde bisher auch belegt. Doch Bauherren stellen sich sicherlich die Frage, was diese Anlage kostet, denn immerhin spielt gerade der Kostenpunkt der Heizung eine große Rolle bei der Budgetplanung zum Hausbau. Dabei kann grundlegend gesagt werden, dass Luftwärmepumpen vergleichsweise günstig sind, sie sind schon ab ca. 4000 Euro erhältlich.

Dies sind aber besonders günstige Modelle, bei denen die Qualität nicht zwingend im Vordergrund steht. Realistisch betrachtet sollten Bauherren von ca. 8.000 Euro ausgehen, wenn sie sich für eine Luftwärmepumpe entscheiden.

Wichtig sind bei einem Preisvergleich die folgenden Punkte:

  • Leistung
  • Hersteller
  • Zubehör

Der Hersteller ist aus dem Grund ausschlaggebend, weil es mittlerweile einige Billiganbieter auf dem Markt gibt. Sie liefern aber längst nicht die geforderte Qualität. Wer jedoch bereit ist, etwas mehr Geld für eine Anlage eines Markenherstellers auszugeben, darf damit rechnen, dass sich diese Ausgabe rasch durch eine zuverlässige Funktion der Pumpe amortisieren wird. Auch das Zubehör ist wichtig, denn es ist teilweise im Kaufpreis enthalten, muss in einigen Fällen aber separat erworben werden und erhöht damit den Kaufpreis.

Wichtig: Die Leistungszahl COP wird seitens der Hersteller der Anlagen angegeben. Sie wird aber meist nur theoretisch und unter optimalen Bedingungen erreicht. Unter Praxisbedingungen liegt die Leistungszahl in der Regel etwas schlechter. Wichtiger ist hier die Jahresarbeitszahl, die bei den einzelnen Anbietern verglichen werden sollte.

Video: Modernisieren mit Wärmepumpe

Vor- und Nachteile der Luftwärmepumpe

Seitens der Hersteller der Luftwärmepumpen gibt es sicherlich nur über Vorteile zu berichten, wovon sich einer auf das Raumklima bezieht. Dadurch, dass die von außen angesaugte Luft mehrere Leitungen passieren muss, wird ihr Feuchtigkeit entzogen bzw. wird der Feuchtigkeitsgehalt reguliert. Das wiederum wirkt sich positiv auf das Raumklima aus, welches unter Einfluss der Wärmepumpe gesünder ist.

Luftwärmepumpen warten mit diesen Vorteilen auf:

  • Pumpen haben eine kompakte Bauweise und sind flexibel einsetzbar.
  • Die Nutzung ist auch ohne Baugenehmigung möglich, da keine größeren Installationsarbeiten auf dem Grundstück nötig sind.
  • Die Installation ist auch deshalb günstig, weil keine Bohrungen nötig sind. Die Luftwärmepumpe ist somit der Erdwärme- oder Grundwasserwärmepumpe deutlich überlegen.
  • Viele Anlagen lassen sich im Sommer „rückwärts“ nutzen, sie dienen dann der Kühlung des Gebäudes.
  • Luftwärmepumpen sind auch in Altbauten nachzurüsten.
Dass die Luftwärmepumpe äußerst effizient arbeitet, steht außer Frage.

Dass die Luftwärmepumpe äußerst effizient arbeitet, steht außer Frage. (#02)

Diesen Vorteilen stehen einige Nachteile gegenüber. Allen voran stellt sich das Problem, dass zum Betrieb der Wärmepumpen Strom benötigt wird. Auch wenn Luftwärmepumpen in der Installation günstiger sind, so sind die laufenden Betriebskosten zumindest durch den Stromverbrauch höher.
Ein weiterer Nachteil: Schwanken die Umgebungstemperaturen, ist der Wirkungsgrad der Pumpe deutlich herabgesetzt. Außerdem kann es passieren, dass an extrem kalten Tagen ein zusätzliches Heizsystem (zum Beispiel über Strom) eingesetzt werden muss. Hierzulande ist das allerdings eher unwahrscheinlich, denn die Temperaturen müssten dafür auch tagsüber unter – 20 °C fallen. Ein zusätzlicher Nachteil besteht sicherlich darin, dass diese Heizungsanlage Geräusche verursacht, die je nach Intensität als mittel bis stark beschrieben werden.

Besonders problematisch wird dieses Heizsystem unter Nutzung der Funktion der Luftwärmepumpe in alten oder schlecht gedämmten Häusern. In der Regel ist hier eine zusätzliche Heizquelle nötig, was zu einer Erhöhung der Betriebskosten des Gebäudes beiträgt. Wird die Luftwärmepumpe mit einem anderen Heizsystem kombiniert, sinken die Betriebskosten wieder und das Heizen wird wirtschaftlicher. Wirklich effizient ist dies aber im Hinblick auf die erstrebte Nachhaltigkeit nicht.

Zur Erklärung der geringeren Wirtschaftlichkeit bei großer Kälte: Die Pumpe stößt unterhalt einer Temperatur von – 15 bis – 20 °C an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Das bedeutet, dass die Jahresarbeitszahl dann nur noch bei zwei bis drei liegt. Es werden nur noch zwei bis drei Teile als Heizleistung erbracht, der Rest muss über Strom erreicht werden. Dies bringt auch finanzielle Nachteile der Luftwärmepumpen mit sich. Die Betriebskosten werden höher und sind nicht zu beeinflussen, weil der zugeschaltete Elektro-Heizstab autark funktioniert.

Geht es um finanzielle Nachteile, müssen auch die Wartungsarbeiten mit berücksichtigt werden, denn die regelmäßige Kontrolle und Wartung des Kältemittelkreislaufs ist ein wichtiger Kostenfaktor.

Einzelne Nachteile sind sicherlich subjektiver Art, denn zum Beispiel die Lautstärke der Anlage wird von jedem Menschen anders empfunden und ist in der Intensität des Empfindens auch davon abhängig, welche Umgebungslautstärke vorhanden ist. In ohnehin lauter Umgebung fällt der Wärmepumpenlärm weniger auf als in einem völlig ruhigen Wohngebiet.


Bildnachweis:©Shutterstock-Titelbild: caifas  -#01: _ JPC-PROD -#02: klikkipetra

Über Marius Beilhammer

Marius Beilhammer, Jahrgang 1969, studierte Journalismus in Bamberg. Er schreibt bereits viele Jahre für technische Fachmagazine, außerdem als freier Autor zu verschiedensten Markt- und Businessthemen. Als fränkische Frohnatur findet er bei seiner Arbeit stets die Balance zwischen Leichtigkeit und umfassendem Know-how durch seine ausgeprägte Affinität zur Technik.

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