Luft-Luft-Wärmepumpen werden immer beliebter, da sie sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eingesetzt werden können. Sie übertragen Wärme aus der Außenluft in Ihr Einfamilienhaus und sind damit eine ökologischere Option als herkömmliche Heizsysteme. In unserem Leitfaden erfahren Sie alles, was Sie über Luft-Luft-Wärmepumpen wissen sollten, einschließlich ihrer Funktion, Kosten sowie Vor- und Nachteilen.
Auf diese Aspekte geht der Artikel ein:
- Was ist eine Luft-Luft-Wärmepumpe?
- Luft-Luft oder Luft-Wasser: Unterschiede
- Wie funktioniert eine Luft-Luft-Wärmepumpe?
- Voraussetzung für den Betrieb einer Luft-Luft-Wärmepumpe
- Vor- und Nachteile von Luft-Luft-Wärmepumpen
- Was kostet eine Luft-Luft-Wärmepumpe?
- Förderungen für Luft-Luft-Wärmepumpen
- Hersteller von Luft-Luft-Wärmepumpe
- Alternativen zu einer Luft-Luft-Wärmepumpe
- Häufig gestellte Fragen
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Was ist eine Luft-Luft-Wärmepumpe?
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eine umweltfreundliche und effiziente Heiz- und Kühltechnologie zur Gewinnung von Wärme aus der Außenluft. Sie nimmt die Umgebungsluft auf und hebt sie durch ein spezielles technisches Verfahren auf eine höhere Temperatur, um Innenräume zu beheizen bzw. zu kühlen. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe arbeitet selbst bei niedrigen Außentemperaturen energieeffizient und reduziert den Energieverbrauch und die CO₂-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen.
Luft-Luft oder Luft-Wasser: Unterschiede
Wärmepumpe von Daikin (Quelle: daikin.de)
Neben Luft-Luft-Wärmepumpen gibt es auch noch Luft-Wasser-Wärmepumpen. Beide gehören zur Kategorie der Luftwärmepumpen, da sie Luft als Wärmequellen nutzen. Sie übertragen diese Wärmeenergie jedoch auf unterschiedliche Weise in das Gebäude.
- Luft-Luft-Wärmepumpen übertragen die Wärme über die Luft oder über ein kontrolliertes Lüftungssystem mit Wärmerückgewinnung. Dadurch werden Heizkörper oder Heizflächen überflüssig. Die Beheizung erfolgt über die Luft mittels Gebläsekonvektoren und nicht über einen Heizwasserkreislauf.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen werden in der Regel in Zentralheizungssystemen eingesetzt, die mit Wasser arbeiten. Diese Pumpen entziehen der Luft Wärme und geben sie an das Heizungswasser ab. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet sich diese Luftwärmepumpe für die Nachrüstung im Altbau.
Wie funktioniert eine Luft-Luft-Wärmepumpe?
Die Luft-Luft-Wärmepumpe nutzt einen Ventilator, um Außenluft ansaugen. Die vorhandene Wärme der Umgebungsluft wird über einen Verdampfer auf ein Kältemittel übertragen. Der Verdichter erzeugt dann weitere Wärme aus der Energie des Kältemitteldampfes. Der Verflüssiger überträgt diese Wärmeenergie an ein Verteilungssystem.
Funktion einer Luft-Luft-Wärmepumpe
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Dieses Verteilersystem besteht in der Regel aus isolierten Kupferleitungen, die mit Kältemittel gefüllt sind. Sie schließen an Gebläsekonvektoren an, die die Wärme mittels integriertem Wärmetauscher aufnehmen und durch eingebaute Ventilatoren die Raumluft erwärmen.
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe wird hauptsächlich zum Heizen verwendet. Sie kann aber auch als Wärmepumpen-Klimaanlage mit einer reversiblen Funktion fungieren. Durch Umkehrung des Wärmepumpenkreislaufs kann sie je nach Bedarf heizen und kühlen. Zu diesem Zweck nimmt die Wärmepumpe überschüssige Wärme aus dem Innenraum auf und gibt sie nach dem Prinzip der aktiven Kühlung an die Umgebung ab.
Luft-Luft-Wärmepumpen verwenden Kältemittel mit niedrigem Siedepunkt, sodass sie auch bei niedrigen Temperaturen von -10 bis -15 ℃ effizient arbeiten können. Ihre Heizleistung nimmt jedoch unter -20 ℃ ab. Trotzdem sind diese Modelle zuverlässig und können auch bei Minusgraden sicher arbeiten.
Um die Effizienz von Luft-Luft-Wärmepumpen zu erhöhen, können Lüftungsanlagen mit einem Erdwärmetauscher ausgestattet werden. Dabei wird ein großes Kunststoffrohr im Erdreich verlegt, durch das die Außenluft die Erdwärme aufnehmen kann, damit sie mit höheren Temperaturen in das Haus gelangt. Diese Methode kann auch zur Kühlung der Luft im Sommer genutzt werden, ohne dass zusätzliche Kosten entstehen.
Wie effektiv sind Luft-Luft-Wärmepumpen
In der Regel erreichen Luft-Luft-Wärmepumpen einen Wirkungsgrad von etwa 250 %, was bedeutet, dass sie für jede eingesetzte Kilowattstunde Strom etwa 2,5 Kilowattstunden Wärme produzieren können. Dieser ist niedriger als bei Luft-Wasser-Wärmepumpen, Wasserwärmepumpen oder Erdwärmepumpen.
| Wärmepumpentyp | Wirkungsgrad Wärmepumpe |
|---|---|
| Luft-Luft-Wärmepumpe | 250% |
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | 300% |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe | 350 - 450% |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 500% |
Die Effektivität hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Wärmepumpe, der Außentemperatur und der Qualität der Wärmedämmung des Gebäudes.
Der SCOP, auch saisonale Leistungszahl genannt, ist eine Effizienzbewertung für Wärmepumpen. Er berücksichtigt die klimatischen Bedingungen und misst mehrere Punkte, um die saisonalen Temperaturen in verschiedenen Klimazonen zu berücksichtigen. Dieser Wert liefert ein umfassenderes und genaueres Ergebnis als der COP-Wert.
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Voraussetzung für den Betrieb einer Luft-Luft-Wärmepumpe
Luft-Luft-Wärmepumpen werden seltener zum Heizen verwendet als andere Arten von Wärmepumpen. Das liegt daran, dass Luft nicht so effizient Wärme übertragen kann wie beispielsweise Wasser. Daher eignen sich Luft-Luft-Wärmepumpen besonders für gut isolierte Gebäude, die einen geringen Wärmebedarf aufweisen.
Ein hoher Wärmebedarf erfordert hohe Volumenströme, die leistungsstarke Geräte und Lüftungskanäle erfordern. Das führt zu erhöhten Anschaffungs- und Betriebskosten. Damit sich eine Luft-Luft-Wärmepumpe lohnt, sollte der benötigte Volumenstrom dem hygienisch erforderlichen Volumenstrom entsprechen.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Temperaturunterschied zwischen Heiz- und Energiequelle. Wenn die Außentemperatur zu niedrig ist, verbraucht der Verdichter viel Strom, was zu höheren Heizkosten führt. Das bedeutet, dass der Verdichter nicht so stark arbeiten muss und der Heizenergieverbrauch sinkt.
Eine Option ist daher eine Abluftwärmepumpe, die als Energiequelle die verbrauchte und warme Raumluft statt der Außenluft nutzt.
Aufstellungsmöglichkeiten einer Luft-Luft-Wärmepumpe
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe kann flexibel aufgestellt werden. Sie haben die Wahl zwischen einem Monoblock und einer Split-Wärmepumpe, bei der ein Teil des Systems im Innenraum und ein Teil im Freien installiert wird. Es stehen drei Installationsmöglichkeiten zur Verfügung:
- Split-Wärmepumpe mit Innen- und Außeneinheit: Die Split-Variante der Luft-Luft-Wärmepumpe ist der beliebteste Typ. Sie hat mehrere Vorteile, wie Geräuschreduzierung, geringer Platzbedarf und niedrige Installationskosten. Dieses System ist flexibel und besteht sowohl aus Innen- als auch aus Außenkomponenten. Die beiden Einheiten sind durch dünne Kältemittelleitungen miteinander verbunden.
- Monoblock mit Innenaufstellung: Wenn die Wärmepumpe nur in Innenräumen installiert wird, werden Nachbarn nicht durch den Lärm belästigt. Damit die Wärmepumpe jedoch Luft von außen ansaugen und ausblasen kann, sind Durchbrüche durch die Außenwand des Hauses erforderlich. Diese Aufstellungsmöglichkeit kann besonders effizient durch die Nutzung vorhandener Abluftwärme sein.
- Monoblock mit Außenaufstellung: Für die Aufstellung der Wärmepumpe im Außenbereich empfiehlt sich der Einsatz einer Monoblock-Wärmepumpe. Diese Option spart Platz und kann auch den Geräuschpegel senken. Zu beachten ist, dass ein Mindestabstand von drei Metern zum Nachbargrundstück eingehalten werden muss. Diese Aufstellung ist die am wenigsten effizienteste Lösung.
Vor- und Nachteile von Luft-Luft-Wärmepumpen
Wie bei jeder Technologie gibt es jedoch Vor- und Nachteile, die es zu berücksichtigen gilt.
Vorteile von Luft-Luft-Wärmepumpen
- Einfache Installation: Im Vergleich zu anderen Heizsystemen ist die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe relativ einfach und unkompliziert.
- Niedrige Betriebskosten: Da Luft eine kostenlose Energiequelle ist, sind die Betriebskosten einer Luft-Luft-Wärmepumpe im Vergleich zu anderen Heizsystemen niedrig.
- Umweltfreundlich: Luft-Luft-Wärmepumpen nutzen erneuerbare Energiequellen und tragen somit zur Reduzierung der CO₂-Emissionen bei.
- Kombination mit Photovoltaik möglich: Luft-Luft-Wärmepumpen können mit Photovoltaik-Anlagen kombiniert werden, um den Strombedarf zu decken und die Betriebskosten weiter zu senken.
Nachteile von Luft-Luft-Wärmepumpen
- Abhängigkeit von Außentemperatur: Luft-Luft-Wärmepumpen sind abhängig von der Außentemperatur. Je niedriger die Temperatur, desto weniger effizient arbeitet die Wärmepumpe.
- Lautstärke: Luft-Luft-Wärmepumpen können je nach Modell und Standort relativ laut sein. Es ist daher wichtig, den Standort sorgfältig zu wählen.
- Keine Förderung: Im Gegensatz zu anderen Heizsystemen, wie z.B. Erdwärmepumpen, gibt es für Luft-Luft-Wärmepumpen keine staatliche Förderung.
- Keine Warmwasserbereitung: Luft-Luft-Wärmepumpen können nur zum Heizen und Kühlen eingesetzt werden. Eine separate Warmwasserbereitung ist erforderlich.
- Wartungsintensiv: Dies hängt damit zusammen, dass die Kältemittelleitungen jährlich einer verpflichtende Dichtheitsprüfung unterzogen werden müssen. Zudem müssen diese Dichtheitsprüfungen durch zertifizierte Kälteinstallateur durchgeführt werden.
Die Luft-Luft-Wärmepumpe kann zwar keine Warmwasseraufbereitung übernehmen, dafür kann sie mit anderen erneuerbaren Energiequellen kombiniert werden.
- Eine Wärmepumpe mit Solarthermie kann helfen, diesen Nachteil zu kompensieren. Dabei übernimmt die Wärmepumpe das Heizen, während die Solarthermie die Warmwasserbereitung übernimmt.
- Eine weitere Kombination ist die Wärmepumpe mit Photovoltaik, bei der der Stromverbrauch der Wärmepumpe durch Solarstrom gedeckt werden kann. Dies erhöht nicht nur die Systemeffizienz, sondern reduziert die CO₂-Emissionen auf null. Zudem sinken die Betriebskosten massiv.
Was kostet eine Luft-Luft-Wärmepumpe?
Luft-Luft-Wärmepumpen kosten zwischen 14.000 und 21.000 €. Die Anschaffungskosten betragen dabei etwa 8.000 bis 10.000 €. Hinzu kommen Installationskosten in Höhe von 3.000 bis 6.000 € sowie Kosten für optimales Zubehör zur Kombination mit einer Lüftungsanlage bis 5.000 €.
Bei der Ermittlung der Gesamtkosten eines Systems sollten Faktoren wie Invertertechnologie oder elektrische Zusatzheizungen berücksichtigt werden. Die Kosten können je nach Standort variieren, daher sollten diese Zahlen nur als grobe Schätzung dienen.
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | Kosten |
|---|---|
| Anschaffungskosten | 8.000 - 10.000 € |
| Installationskosten | 3.000 - 6.000 € |
| Zubehör | bis 5.000 € |
| Gesamtkosten | 14.000 - 21.000 € |
Die jährlichen Wartungskosten für eine Luft-Luft-Wärmepumpe belaufen sich auf etwa 600 €, was vergleichbar mit denen für eine normale Klimaanlage ist. Die Kosten für die komplette Wartung des Lüftungssystems, einschließlich der Inspektion der Lüftungskanäle und des Filterwechsels, liegen bei rund 200 €. Zudem muss jährlich eine Dichtheitsprüfung der Kältemittelleitungen vorgenommen werden, die in etwa 400 € pro Prüfung kostet.
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | Kosten |
|---|---|
| Wartungskosten (jährlich) | 200 € |
| Dichtheitsprüfung (jährlich) | 400 € |
| jährliche Betriebskosten | 600 € |
Der Stromverbrauch einer Luft-Luft-Wärmepumpe schlägt sich in den Betriebskosten nieder. Ein allgemeiner Wert kann nicht angegeben werden, da der Verbrauch von verschiedenen individuellen Faktoren beeinflusst wird. Passivhäuser und Niedrigenergiehäuser können extrem niedrige Heizkosten erreichen.
Förderungen für Luft-Luft-Wärmepumpen
Generell gibt es keine gesonderte Förderung für Luft-Luft-Wärmepumpen, da es sich aus technischer Sicht mehr um eine Lüftungsanlage als eine Wärmepumpe handelt. Allerdings ist im Neubau eine Förderung durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (kurz KfW) möglich, wenn der KfW-Effizienzhaus-Standard erreicht wird. Kombinieren Sie die Luft-Luft-Wärmepumpe mit einer Solarthermie- oder einer Photovoltaikanlage, können Sie ebenfalls Anspruch auf eine Förderung bekommen. Die KfW fördert außerdem die Kombination aus Wärmepumpe und Lüftungsanlage.
Hersteller von Luft-Luft-Wärmepumpe
Auf dem deutschen Markt gibt es mehrere Wärmepumpen-Hersteller von Luftwärmepumpen. Zu den bekanntesten gehören:
Alternativen zu einer Luft-Luft-Wärmepumpe
Andere Typen von Wärmepumpen wie die Erdwärmepumpe oder die Grundwasserwärmepumpe haben im Vergleich zu Luft-Luft-Wärmepumpen ein breiteres Anwendungsspektrum. Denn im Gegensatz zu Luft-Luft-Wärmepumpen verteilen sie die Wärme über einen wasserführenden Heizkreislauf. Für eine optimale Systemeffizienz sind geringe Vorlauftemperaturen bis 55 ℃ erforderlich. Zudem empfiehlt es sich bei wasserführenden Verteilersystemen die Anwendung von Flächenheizungen wie einer Fußbodenheizung.
Eine Übersicht aller Alternativen zu einer Luft-Luft-Wärmepumpe:
| Alternative zur Luft-Luft-Wärmepumpe | Besondere Merkmale |
|---|---|
| Wasser-Luft-Wärmepumpe | kostengünstig, einfache Installation, flexible Aufstellungsmöglichkeiten, aktive Kühlung möglich |
| Erdwärmepumpe (auch Sole-Wasser-Wärmepumpe) | ganzjährige Verfügbarkeit aufgrund von konstanten Temperaturen im Erdreich, kostenlose Kühlung möglich |
| Grundwasserwärmepumpe (auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe) | ganzjährige Verfügbarkeit aufgrund von konstanten Temperaturen des Grundwassers, kostenlose Kühlung möglich |
Häufig gestellte Fragen zu Luft-Luft-Wärmepumpen
Man kann eine Luftwärmepumpe im Altbau durchaus einsetzen. Wenn das Gebäude jedoch schlecht isoliert ist, braucht es möglicherweise hohe Vorlauftemperaturen von mindestens 60 ℃. Das kann die Effizienz der Wärmepumpe erheblich beeinträchtigen und dazu führen, dass sie viel mehr Strom verbraucht. Sofern die Möglichkeit besteht, sollte ein Altbau besser isoliert werden, damit der Einsatz eine Luft-Luft-Wärmepumpe sich rentiert. Wenn das nicht möglich ist, sollten Sie sich stattdessen für eine Hochtemperatur-Wärmepumpe entscheiden.
Luft-Luft-Wärmepumpen verbrauchen bei einer angenommenen Heizleistung von 10.000 kWh pro Jahr ungefähr 2.500 bis 3.000 kWh. Dabei wird die Warmwasserbereitung wie bei anderen Wärmepumpenarten nicht berücksichtigt. Aufgrund dessen haben Luft-Luft-Wärmepumpen einen etwas höheren Stromverbrauch als vergleichsweise die Grundwasser- oder Erdwärmepumpe.
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe kann die Heizung übernehmen. Die Warmwasseraufbereitung muss über ein anderes Heizsystem übernommen werden.
Weil sie nicht mit Heizungswasser, sondern Kältemittelleitungen funktionieren, ist es grundsätzlich nicht möglich, Luft-Luft-Wärmepumpen mit Heizkörper zu betreiben.
Fazit
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe wird zur Beheizung von Räumen oder ganzen Häusern eingesetzt. Sie kann ein kompaktes Split-Klimagerät oder ein Teil eines Luftheizungssystems sein. Damit sie sich lohnt, sollte der Wärmebedarf minimal sein. Achten Sie beim Kauf von Split-Klimageräten auf den SCOP-Wert und die Nutzungsgrenzen. Wenn das neue System effizient arbeitet, kann es sogar einen Zuschuss für die Luft-Luft-Wärmepumpe geben.
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