Die Luft-Luft-Wärmepumpe

Die Luft-Luft-Wärmepumpe wird häufig auch als unechte Wärmepumpe bezeichnet. Sie kommt ohne einen Kältemittelkreislauf aus. Normalerweise nutzt eine Wärmepumpe nämlich kostenfreie Umweltenergie aus dem Grundwasser, Erdreich oder der Umgebungsluft, um ein Gebäude mit Wärme zu versorgen. Dafür ist ein flüssiges Kältemittel unabdingbar. Wenn die Luft-Luft-Wärmepumpe anders funktioniert, stellt sich die Frage, was anders ist. Und welche Vorteile bringt diese spezielle Funktionsweise mit sich?

Was zeichnet eine Luft-Luft-Wärmepumpe aus?

Wasser-Wasser-, Luft-Wasser- und Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen alle einen Kältemittelkreislauf, um das Temperaturniveau der aufgenommenen Umweltenergie anzuheben. Dabei nimmt das Kältemittel die Umweltenergie auf. Es verdampft und wird anschließend mit einem Verdichter komprimiert. Das führt zu einem Temperaturanstieg des dampfförmigen Kältemittels, das thermische Energie nun an den Heizkreislauf übertragen kann. Die Temperatur des Kältemittels sinkt und das Medium verflüssigt sich. Hat es seinen Ausgangszustand erreicht, kann der Wärmepumpenkreislauf von vorn beginnen.

Dies passiert auch in einer Luft-Luft-Wärmepumpe. Der einzige Unterschied: Sie nimmt Wärme der verbrauchten Raumluft auf, um diese auf die Zuluft übertragen zu können und wiederum die Temperatur der Raumluft anzuheben. In der Praxis ergänzt sie häufig einen Gegenstromwärmeübertrager. Während dieser die frische Außenluft ohne zusätzliche Technik bereits stark vorwärmt, kann die Luft-Luft-Wärmepumpe die Zulufttemperatur noch weiter anheben. So ist es sogar möglich, energiesparende Gebäude allein mit der Lüftungsanlage zu erwärmen. 

Der bei anderen Heizsystemen verwendete Heizwasserkreislauf wird durch ein Lüftungssystem ersetzt. Das bedeutet, dass die Wärmeverteilung nicht über Heizkörper, sondern über Luftkanäle und Durchlässe erfolgt. Mit der gleichen Funktionsweise arbeiten Luft-Luft-Wärmepumpen übrigens auch in Lüftungsanlagen mit räumlich voneinander getrennten Zu- und Abluftkanälen, in Kühlschränken oder sogar in Klimageräten.  

Das Bild zeigt Ventilatoren ein wichtiger Bestandteil für eine Lüftungsanlage mit Luft-Luft-Wärmepumpe.
© panthermedia.net / thailandonly

Die Voraussetzungen für den Betrieb einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Entscheidend für den effizienten Betrieb einer Luft-Luft-Wärmepumpe ist ein dicht gebautes Haus mit guter Wärmedämmung und Wärmeschutzverglasung an Fenstern und Fenstertüren. Denn Luft kann weniger Wärme transportieren als Wasser. Soll die Anlage große Heizlasten decken, benötigt sie daher einen hohen Luftvolumenstrom (beschreibt das Luftvolumen, welches sich in einem definierten Zeitraum durch einen Querschnitt bewegt). Dieser geht mit großen Kanälen und leistungsstarken Ventilatoren einher. Geeignet ist die Luftheizung mit Luft-Luft-Wärmepumpe daher vor allem in Passiv- und Niedrigenergiehäusern, die eine Heizlast von 10 Watt pro Quadratmeter nicht übersteigen. Die Luft-Luft-Wärmepumpe sorgt im Übrigen in diesen luftdichten Häusern für die vorgeschriebene Zwangslüftung.

Andere wichtige Voraussetzung ist die richtige Planung des ausreichend großen Luftverteilsystems. Dieses kann unter anderem in einer abgehängten Decke unterkommen. Aber lässt sich eine Luft-Luft-Wärmepumpe auch nachrüsten? In der Regel ist davon abzuraten, da umfangreiche Umbauarbeiten durchgeführt werden müssten. Ein Hauptgrund ist, dass Bestandsgebäude nur in Ausnahmefällen die hohe Luftdichtheit erreichen, die eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung benötigt. Mehr dazu, wann sich eine Wärmepumpe in einem Altbau lohnt erfahren Sie hier: Wärmepumpe in Altbauten.

Zusätzliche Wärme über einen Erdwärmetauscher

Die Leistung einer Wärmepumpe Luft können Sie mit einem sogenannten Erdwärmetauscher erhöhen. Dies wird unter anderem auch als unterirdischer Luftbrunnen bezeichnet. Damit wird die Außenluft nicht direkt oberirdisch angesaugt und ins Haus geleitet. Davor durchläuft sie ein Rohr in der Erde. Auf diese Weise kann vor allem in der kalten Jahreszeit die Zuluft bereits angewärmt werden. Sie muss weniger stark nachgeheizt werden, was die Energiebilanz verbessert. Ein weiterer Vorzug dieser Zusatzkomponente liegt darin, dass der Erdwärmetauscher im Sommer auch perfekt zur leichten Kühlung der Raumluft genutzt werden kann.

Lesen Sie dazu unseren Beitrag Erdwärmetauscher für Lüftung und Wärmepumpe.

Die Vorteile und Nachteile einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe punktet vor allem durch die vergleichsweise niedrigen Anschaffungskosten. Diese begründen sich darin, dass die Installation von Heizungsrohren sowie das Anbringen von Heizkörpern entbehrlich sind. Das heißt auch, sie sparen viel Platz für die Installation der üblichen Technik einer Heizungsanlage. Die benötigten Luftkanäle lassen sich hinter abgehängten Decken verstecken, während in Neubauten die Lüftungskanäle in Installationsschächten, in Decken oder Fußböden integriert werden können.

Daneben brilliert die Technik auch auf anderer Ebene: Durch die Luftzirkulation, die für ausreichend frische Luft sorgt und Schimmelbildung verhindert, wird auch die Baubiologie eines Gebäudes positiv beeinflusst. Ein weiterer bereits beschriebener Pluspunkt kommt vor allem in den Sommermonaten zum Tragen. Je nach System kann eine Luft-Luft-Wärmepumpe nicht nur zu Heizzwecken, sondern auch zur Kühlung verwendet werden. Nämlich dann, wenn sie Raumwärme wie ein Klimagerät von innen nach außen transportiert.

Nachteile: Was Sie bedenken sollten

Ein Nachteil der Luft-Luft-Wärmepumpe ist, dass sie im Winter weniger effizient arbeitet. Mit geringer werdenden Außentemperaturen sinkt die Leistungszahl. Deshalb benötigt die Luft-Wärmepumpe in der kälteren Jahreszeit mehr Strom, um die Zuluft auf das erforderliche Temperaturniveau zu bringen. Das kann sich unter Umständen in den höheren Betriebskosten niederschlagen. Lediglich eine gute Planung der Anlage und die ausreichende Wärmedämmung können diesen Nachteil abmildern. Daneben ist die Lüftungsanlage mit Luft-Luft-Wärmepumpe im Vergleich zu anderen Heizsystemen etwas wartungsintensiver. Denn hier müssen die Lüftungskanäle regelmäßig überprüft und vor allem die Lüftungsfilter ausgetauscht werden.

Wichtig: Da die Luft-Luft-Wärmepumpe ein Teil einer Lüftungsanlage ist, wird sie als solches nicht gefördert. Aber die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet ein Programm für Lüftungsanlagen. Darüber hinaus wird der Ersterwerb oder Bau eines Effizienzhauses mit dem Programm 153 gefördert. Damit können Sie indirekt die Luft-Luft-Wärmepumpe fördern lassen.

Heizung.de Autor Philipp Hermann
Fazit von Philipp Hermann
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe heizt die von außen angesaugte Frischluft mit Energie, die aus verbrauchter Raumluft oder Abluft stammt. Über verschiedene Luftkanäle in der Wand, unter der Decke oder am Fußboden wird die Warmluft in die Räume geleitet. Die Wärmepumpe Luft-Luft arbeitet besonders effizient, wenn die Rahmenbedingungen stimmen, zum Beispiel in einem Niedrigenergiehaus.
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