Luftwärmepumpen sind eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Heizsystemen. Sie gewinnen die Energie aus der Erde, um Häuser und Gebäude zu beheizen und zu kühlen. In diesem Artikel erfahren Sie alles über die Funktionsweise, Kosten und die Vor- und Nachteile dieser Technologie.
Und das ist der Inhalt des Artikels:
- Was ist eine Luftwärmepumpe?
- Wie funktioniert eine Luftwärmepumpe?
- Kosten einer Luftwärmepumpe
- Vor- und Nachteile einer Luftwärmepumpe
- Hersteller von Luftwärmepumpen
- Welche Förderungen gibt es für Luftwärmepumpen?
- Die größten Vorurteile gegen Wärmepumpen aufgeklärt
- Darauf sollten Sie beim Kauf einer Luftwärmepumpe achten
- Häufig gestellte Fragen
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Was ist eine Luftwärmepumpe?
Eine Luftwärmepumpe nutzt die thermische Energie der Umgebungsluft und wandelt diese in Heizwärme um. Sie ist flexibel einsetzbar und kann fast überall auf dem Grundstück installiert werden. Luftwärmepumpen sind die günstigste Art der Wärmepumpen und funktionieren auch bei zweistelligen Minustemperaturen.
Luftwärmepumpen stellten eine effektive Alternative zu fossilen Heizsystemen dar und können zu deutlichen Einsparungen bei den Heizkosten beitragen.
Arten von Luftwärmepumpen
Es gibt zwei Haupttypen von Luftwärmepumpen:
- Luft-Wasser-Wärmepumpen sind am häufigsten im Einsatz und übertragen die Wärmeenergie an den Heizwasserkreislauf, z.B. eine Fußbodenheizung. Diese Art der Wärmepumpe benötigt in der Regel kein zusätzliches Heizsystem und ist ausreichend für den Bedarf eines Einfamilienhauses.
- Luft-Luft-Wärmepumpen benötigen hingegen eine Lüftungsanlage oder ein Luft-Heizungssystem, um die Wärmeenergie mit frischer Luft in die Räume zu leiten. Heizkörper sind hierbei nicht erforderlich. Dieser Typ der Wärmepumpe eignet sich besonders für die Beheizung von Räumen und die Erzeugung von warmem Luftstrom.
Luftwärmepumpen gibt es zudem auch als Abluftwärmepumpen. Eine Abluftwärmepumpe bezieht die Wärme nicht aus Umgebungsluft, sondern aus der warmen, verbrauchten Raumluft.
Wie funktioniert eine Luftwärmepumpe?
Eine Luftwärmepumpe saugt die thermische Energie der Außenluft an und erwärmt damit ein Kältemittel. Sie besteht aus einem Wärmetauscher, der die Wärme aus der Luft aufnimmt und einem Kompressor, der das Kältemittel erhitzt und dann durch einen Wärmetauscher leitet, wo die Wärme an das Gebäude abgegeben wird. Das nun wieder kalte Kältemittel wird zurück zum Kompressor geleitet und der Prozess beginnt von vorn.
So funktioniert eine Luftwärmepumpe
Die etwas ausführlichere Darstellung:
- Die Luftwärmepumpe besteht aus einem Ventilator, einem Wärmetauscher und einem Kompressor.
- Der Ventilator saugt die Außenluft an und leitet sie durch Rohre zum Wärmetauscher.
- Der Wärmetauscher nimmt die Energie der Umgebungsluft auf. Er besteht aus vielen eng aneinander liegenden Rohren, die auf diese Weise einen Kreislauf bilden.
- Um die Temperatur des im Kreislauf befindlichen Kältemitteldampfes auf Heizungsniveau zu steigern, wird dieses mit einem Kompressor verdichtet. Mittels eines zweiten Wärmetauschers wird die Wärme des komprimierten Dampfes anschließend auf den Heizkreislauf übertragen.
- Das Heizwasser fließt in die Heizkörper oder die Fußbodenheizung, um die Räume des Hauses zu heizen oder in den Pufferspeicher zur Trinkwassererwärmung. Hat das Heizwasser seine Wärme abgegeben, fließt es abgekühlt zum Wärmetauscher zurück. Dort kühlt sich auch der Kältemitteldampf ab und kondensiert. Das Kältemittel wird also wieder flüssig.
- Da das Kältemittel noch komprimiert ist, wird ein Entspannungsventil verwendet. Dieses reduziert den Druck durch Ansaugen des Dampfes. Das Kältemittel liegt also wieder in seiner ursprünglichen Form vor und ist wieder bereit, durch die Außenluft erwärmt zu werden.
Damit die Luftwärmepumpe die Umgebungsluft ansaugen kann, benötigt sie Zugang zur Außenluft oder gar eine Außeneinheit. Luftwärmepumpen (genauer gesagt Luft-Wasser-Wärmepumpen) gibt es dabei in zwei Ausführungen:
- Monoblock-Wärmepumpe als Innenvariante oder das weiter verbreitete Außengerät.
- Split-Wärmepumpe mit zwei separaten Einheiten - eine innen und eine außen.
Bei der Monoblock-Inneneinheit wird die „warme“ Außenluft durch einen Lufteinlass angesaugt und die „kalte“ Luft durch einen Luftauslass wieder abgegeben.
Für die Innenaufstellung einer Luftwärmepumpe eignet sich am besten ein Kellerraum mit zwei verschieden orientierten Außenwänden. Eine Außenwand für den Lufteinlass und eine für den Luftauslass. So wird der Kurzschlussgefahr vorgebeugt, zu der es kommen kann, wenn die Wärmepumpe bereits abgekühlte Außenluft erneut ansaugt.
Wird eine Luftwärmepumpe komplett im Außenbereich aufgestellt, finden sowohl das Ansaugen und Auslassen der Außenluft als auch die Wärmeerzeugung draußen statt. Um die Heizwärme ins Haus zu transportieren, werden gut gedämmte Rohrleitungen zum Pufferspeicher oder dem Heizkreislauf verlegt.
Ist die Luftwärmepumpe ein Split-Gerät, besteht sie aus einem größeren Außenteil und einem kleineren Innenteil. Die Außeneinheit enthält den Ventilator zum Ansaugen, den Verdampfer, den Verdichter und das Entspannungsventil. Die Inneneinheit setzt sich aus dem Verflüssiger und dem Wärmetauscher zur Abgabe der Wärme an den Heizkreislauf zusammen.
Luft-Luft-Wärmepumpen geben die erzeugte Wärme nicht an den Heizkreislauf ab. Sie blasen die Wärme direkt in die Luft des Wohnraums. Luft-Luft-Wärmepumpen sind deshalb immer Split-Geräte, die direkt an der Außenwand montiert sind. Außen befindet sich der Ventilator und die Pumpeneinheit, innen ist ein zweiter Ventilator zum Verteilen der Luft.
Kosten einer Luftwärmepumpe
Die Preise für eine Luftwärmepumpe variieren zwischen 8.000 € und 16.000 €. Im Preis enthalten sind die Anschaffungskosten und die Installationskosten. Die Preise unterscheiden sich je nach Hersteller, Leistungsklasse und Effizienz der Luftwärmepumpe. Luft-Luft-Wärmepumpen sind in der Regel etwas günstiger als Luft-Wasser-Wärmepumpen.
| Kosten | Luft-Luft-Wärmepumpe | Luft-Wasser-Wärmepumpe |
|---|---|---|
| Anschaffungskosten | 6.000 € - 12.000 € | 8.000 € - 15.000 € |
| Installationskosten | 2.000 € - 3.000 € | 2.000 € - 3.000 € |
*Die Kosten beziehen sich auf eine Luftwärmepumpe für ein Einfamilienhaus.
Wie hoch sind die Betriebskosten einer Luftwärmepumpe?
Die Betriebskosten einer Luftwärmepumpe liegen pro Jahr zwischen 700 € und 2.000 €. Pro Monat betragen die Kosten zwischen 60 € und 170 €. Die Höhe der Betriebskosten hängt von der Effizienz der Luftwärmepumpe, dem Heizwärmebedarf und dem Stromtarif ab.
Luftwärmepumpen haben im Durchschnitt eine Jahresarbeitszahl von 3. Das bedeutet, die Pumpe erzeugt aus einer kWh Strom 3 kWh Heizenergie. Erd- und Wasserwärmepumpen haben im Vergleich dazu Jahresarbeitszahlen von 4 bis 5 und arbeiten dementsprechend effizienter.
In der nachstehenden Tabelle können Sie die Betriebskosten für Luftwärmepumpen bei unterschiedlichem Heizbedarf nachlesen. Wir gehen von dem aktuellen Strompreis von 32 Cent pro kWh aus. Wir rechnen wie folgt: (Wärmebedarf / JAZ) x Kosten pro kWh = Stromkosten Luftwärmepumpe.
| Wohnfläche (Beispiel) | Wärmebedarf | Stromkosten Luftwärmepumpe |
|---|---|---|
| 50 m² | 6.000 kWh | 640,00 € |
| 80 m² | 10.000 kWh | 1.066,67 € |
| 130 m² (durchschnittliches EFH) | 16.000 kWh | 1.706,00 € |
| 150 m² | 19.000 kWh | 2.026,67 € |
| 200 m² | 26.000 kWh | 2.773,33 € |
Neben den Stromkosten kommen im Jahr noch knapp 150 € an Wartungskosten hinzu. Dieser Wert ist so gering, da Wärmepumpen langlebig und wartungsarm sind. Mit einem zusätzlichen Wärmepumpen-Stromtarif können Sie die Betriebskosten noch zusätzlich senken.
Vor- und Nachteile einer Luftwärmepumpe
Luftwärmepumpen haben viele Vorteile und wenige Nachteile:
| Vorteile Luftwärmepumpe | Nachteile Luftwärmepumpe |
|---|---|
| unabhängig von fossilen Brennstoffen | geringere Effizienz im Winter |
| klimafreundlich, reduziert CO₂-Ausstoß | geringere Effizienz als Erd- oder Wasserwärmepumpen |
| günstigste Wärmepumpenart | nicht geeignet für schlecht gedämmte Gebäude |
| Installation ist einfach und schnell durchzuführen | nicht geeignet für Heizkörper mit hohen Vorlauftemperaturen |
| wartungsarm | Außeneinheit macht Betriebsgeräusche |
| Warmwasseraufbereitung und Raumkühlung sind möglich | Luft-Luft-Wärmepumpen sind nicht im Altbau geeignet |
| Luft-Luft-Wärmepumpen sind ideal für Passivhäuser |
Luftwärmepumpe Vorteile
Die Vorteile von Luftwärmepumpen sind, dass sie keine fossilen Brennstoffe benötigen, klimafreundlich sind und dazu beitragen, den CO₂-Ausstoß zu reduzieren. Sie sind wartungsarm, einfach und schnell zu installieren und sie reduzieren die jährlichen Heizkosten im Haushalt deutlich. Luftwärmepumpen sind zudem die günstigste Wärmepumpenart.
Damit eine Wärmepumpe überhaupt keinen CO₂-Ausstoß verursacht, kann sie mit Ökostrom betrieben werden. Dies kann mit einer Kombination aus Photovoltaikanlage und Wärmepumpe oder auch einem Solarstromtarif geschehen.
Luftwärmepumpe Nachteile
Die Nachteile einer Luftwärmepumpe sind ihre geringere Effizienz im Winter und die niedrigere Jahresarbeitszahl im Vergleich zu anderen Wärmepumpenarten. Dies macht die Luftwärmepumpe im Altbau und in schlecht gedämmten Häusern ungeeignet. Luftwärmepumpen sind zudem nicht für Heizkörper mit einer hohen Vorlauftemperatur empfehlenswert, da die Außenluft eine vergleichsweise „kühle“ Wärmequelle ist.
Beim Aufstellen der Außeneinheit sollte darauf geachtet werden, dass die Wärmepumpe Betriebsgeräusche macht. Sie sollte deshalb nicht unbedingt direkt an ein Schlafzimmer grenzen oder die Nachbarn belästigen.
Früher waren Wärmepumpen noch sehr laut. Heutzutage sind sie „flüsterleise“ und stellen eigentlich keine tatsächliche Lärmbelästigung dar. Die Lautstärke einer Wärmepumpe befindet sich im Bereich von 40-60 Dezibel. Das ist ähnlich einem Kühlschrank.
Hersteller von Luftwärmepumpen
Auf dem deutschen Markt gibt es einige Hersteller für Luftwärmepumpen. Viele Hersteller kommen aus Deutschland selbst, es gibt auch einige bekannte internationale Unternehmen. Zu den bekanntesten gehören Alpha Inc, Buderus, Bosch, Mitsubishi, Panasonic, Stiebel Eltron, Vaillant und Viessmann.
| Luftwärmepumpen-Hersteller | Herkunftsland |
|---|---|
| Alpha Inc | Deutschland |
| Buderus | Deutschland |
| Bosch | Deutschland |
| Brötje | Deutschland |
| Daikin | Japan |
| Dimplex | Irland |
| IDM | Österreich |
| Michl | Deutschland |
| Mitsubishi Electric | Japan |
| Nibe | Schweden |
| Novelan | Deutschland |
| Ochsner | Deutschland |
| Panasonic | Japan |
| Remko | Deutschland |
| Stiebel Eltron | Deutschland |
| Vaillant | Deutschland |
| Viessmann | Deutschland |
| Weishaupt | Deutschland |
| Waterkotte | Deutschland |
| Wolf | Deutschland |
Welche Förderungen gibt es für Luftwärmepumpen?
Förderungen für Luftwärmepumpen gibt es vom BAFA. Sie betragen im Schnitt 4.500 bis 5.000 €. Es werden 25 % der Kosten bis zu 60.000 € und insgesamt bis zu 21.000 € gefördert. Die KfW bietet auch zinsgünstige Kredite und Zuschüsse für Sanierungsarbeiten und den Neubau an.
Die Höhe des Zuschusses vom BAFA hängt vom Alter und der Art der zu ersetzenden Ölheizung ab. Neben dem BAFA und der KfW bieten auch viele Städte und Kommunen Förderungen für die Anschaffung einer Luftwärmepumpe an.
| Alte Heizung | BAFA-Wärmepumpen-Förderung |
|---|---|
| Gasheizung 20 Jahre oder älter | 35% der Anschaffungskosten |
| Gasheizung jünger als 20 Jahre | 25% der Anschaffungskosten |
| Ölheizung (Alter egal) | 35% der Anschaffungskosten |
Die größten Vorurteile gegen Luftwärmepumpen
Luftwärmepumpen werden oft mit vielen Vorurteilen belegt. Diese sind meist unbegründet. Wir klären hier die größten Vorurteile auf:
Luftwärmepumpen erbringen nicht die nötige Heizleistung im Winter
Diese Aussage ist falsch. Luftwärmepumpen können bei Temperaturen bis zu -20° C noch arbeiten. Wird die Heizleistung bei der Planung richtig auf den Heizwärmebedarf angepasst, steht einer Luftwärmepumpe nichts im Wege. Sollte der Winter mal extrem kalt werden, hat die Luftwärmepumpe auch einen Heizstab, der im Notfall automatisch anspringt.
Luftwärmepumpen benötigen extrem viel Strom
Luftwärmepumpen lohnen sich nicht, da sie einen sehr hohen Stromverbrauch haben! Dieses Vorurteil hält sich hartnäckig, ist jedoch unbegründet. Die Luftwärmepumpe variiert in ihrer Effizienz mit den schwankenden Außenlufttemperaturen.
Im Winter benötigt sie mehr Strom für den Antrieb als im Sommer, deshalb ist die Wärmepumpe aber noch lange nicht unwirtschaftlich. Selbst wenn die Pumpe den Heizstab im Winter für 2-3 Wochen benutzen muss, erhöht das die Stromkosten nur um 2-5 %. Das sind auf der Jahresrechnung 100 €.
Luftwärmepumpen sind eine Lärmbelästigung
Eine Luftwärmepumpe arbeitet nicht geräuschlos, moderne Geräte sind aber relativ leise. Der Aufstellort sollte trotzdem sorgfältig ausgewählt werden, um Störungen zu vermeiden. Ein Platz im Keller oder etwas weiter im Garten ist daher optimal.
Eine Luftwärmepumpe hat eine Betriebslautstärke von 40 bis 60 Dezibel. Das gleicht einem Kühlschrank. Ein normales Gespräch oder eine Waschmaschine sind da wesentlich lauter. Ab einer Entfernung von fünf Metern beträgt die Betriebslautstärke auch nur noch 10 Dezibel, diese sind eigentlich nicht mehr zu hören.
Luftwärmepumpen sind nicht umweltfreundlich, wenn sie nicht mit Ökostrom betrieben werden
Luftwärmepumpen benötigen zur Wärmeerzeugung rund 75 % thermische Wärme aus der Außenluft und nur 25 % Strom. Dieser Fakt allein macht sie schon umweltfreundlicher als eine Gas- oder Ölheizung, da keine fossilen Brennstoffe direkt verwendet werden. Der Strommix in Deutschland besteht außerdem auch zu 40 % aus ökologischer Erzeugung.
Dennoch sollten Sie auf die Effizienz der Wärmepumpe achten. Eine Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von 3 spart gegenüber einer Gasheizung rund 40-50 % an CO₂ ein. Bei einer Jahresarbeitszahl von 2 sind es nur knapp 30 %. Es gilt deshalb, je effizienter das Wärmepumpensystem, desto umweltfreundlicher die Energieerzeugung.
Mit einer Luftwärmepumpe zu heizen ist teuer
Diese Aussage ist falsch, denn obwohl eine Luftwärmepumpe mehr Strom als eine Erd- oder Wasserpumpe benötigt, lassen sich mit ihr einiges an Heizkosten sparen. Zudem sind Luftwärmepumpen günstiger in der Anschaffung.
Ersetzt man eine Gasheizung in einem Einfamilienhaus durch eine Luftwärmepumpe, können Sie um die 2.000 € an Heizkosten pro Jahr einsparen. Bei einer Ölheizung wären es etwa 500 € pro Jahr.
Darauf sollten Sie beim Kauf einer Luftwärmepumpe achten
- Achten Sie auf die Effizienz der Wärmepumpe, damit sie sich auch wirtschaftlich lohnt.
- Der Heizbedarf und die Heizlast müssen sorgfältig ermittelt werden.
- Die Wärmepumpe sollte richtig dimensioniert sein.
- Ein Wärmepumpentarif kann Ihnen Stromkosten einsparen.
- Förderungen und Kredite müssen vor der Anschaffung beantragt werde.
- Eventuell lohnt sich eine Sanierung der Wärmedämmung, Fenster oder des Daches.
- Überprüfen Sie, ob die Vorlauftemperatur Ihrer Heizkörper passend ist.
- Arbeiten Sie nur mit qualifizierten Fachbetrieben zusammen
Häufig gestellte Fragen
Der Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe liegt zwischen 2.000 kWh und 6.000 kWh pro Jahr. Die genaue Höhe hängt von der Effizienz der Wärmepumpe und dem Heizbedarf ab. Bei großer Wohnfläche und im Altbau ist der Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe größer als in einem Neubau oder Passivhaus.
Die Lautstärke einer Luftwärmepumpe liegt im Bereich von 40 bis 60 Dezibel. Das entspricht der Lautstärke eines modernen Kühlschranks. Wird die Luftwärmepumpe im Abstand von fünf Meter zum Haus aufgestellt, reduziert sich die Lautstärke bereits auf kaum wahrnehmbare 10 dB.
Mit einer Luftwärmepumpe kann man auch kühlen. Statt der Umgebungsluft Wärme zu entziehen, entzieht die Luftwärmepumpe den Innenräumen ihre thermische Wärme. Diese wird dann einfach an die Außenluft abgegeben und der Raum automatisch gekühlt. Es ist möglich, die Raumtemperatur so auf bis zu 3 °C zu senken.
Eine Luftwärmepumpe kann auch zur Nachrüstung verwendet werden. Die Installation ist einfach und die Pumpe kann fast überall aufgestellt werden. Luftwärmepumpen sind deshalb besonders flexibel in der Nachrüstung. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die Heizkörper mit einer niedrigen Vorlauftemperatur betrieben werden können.
Auch eine Luftwärmepumpe kann mit einer Photovoltaik kombiniert werden. Produziert die PV-Anlage einen Stromüberschuss, wird dieser als Antriebsenergie für die Wärmepumpe genutzt. Der restliche Solarstrom wird normal im Haushalt verbraucht. Die Photovoltaik sollte deshalb an den jährlichen Strombedarf des Hauses mit Wärmepumpe angepasst sein.
Da für Luftwärmepumpen die Erschließung der Energiequelle recht einfach ist, sind diese fast überall einsetzbar. Besonders im Altbau eignen sich Luftwärmepumpen, weil sie sehr flexibel sind. Man sollte vorher jedoch testen, ob der Raum ausreichend beheizt ist, wenn die Vorlauftemperatur der Heizung bei nur 45-50 °C liegt.
Test-Ergebnisse von der Stiftung Warentest sind für Luftwärmepumpen nicht wirklich von Bedeutung. Seit längerem hat die Stiftung Warentest keine Tests von Luftwärmepumpen durchgeführt. Die Effizienz von Luftwärmepumpen wurde lediglich mit anderen Heizungsarten verglichen. Ein Testsieger oder ein Ranking der Luftwärmepumpen konnte aus den Ergebnissen jedoch nicht ermittelt werden.
Fazit
Luftwärmepumpen nutzen Wärme aus der Außenluft, um Häuser und Gebäude zu beheizen und zu kühlen. Sie können eine gute Alternative zu anderen Heizsystemen sein, insbesondere in Gebieten mit milden Wintern und einer günstigen geothermischen Situation.
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