Die Luft-Luft-Wärmepumpe

Wasser, Erde und Luft sind Energiequellen, die umweltfreundlich und kostenfrei zur Verfügung stehen und die in die intelligente Wärmepumpentechnik einfließen. Eine Wärmepumpe macht unabhängig von fossilen Energieträgern wie Öl und Gas und hilft beim Heizkosten sparen. Den Energiequellen entsprechend gibt es verschiedene Wärmepumpensysteme, von denen die Luft-Luft-Wärmepumpe am häufigsten zum Einsatz kommt.

Darstellung der Funktionsweise einer Luft-Luft-Wärmepumpe anhand der Skizze eines Hauses

Funktionsweise einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Was ist eine Luft-Luft-Wärmepumpe?

Die Luft-Luft-Wärmepumpe gehört zu den erneuerbaren Energien, deren Bedeutung für das Beheizen von Wohnräumen deutlich zunimmt. Dem Namen entsprechend ist die Energiequelle einer Luft-Luft-Wärmepumpe die Luft, die als Energielieferant für den Heizbetrieb eines Gebäudes sowie für die Erwärmung von Brauchwasser kostenlos zur Verfügung steht und frei verfügbar ist. Das gilt für die atmosphärische Luft ebenso wie für verbrauchte Raumluft. Anders als andere Wärmepumpen verfügt die Wärmepumpe Luft nicht über einen Kältemittelkreislauf, weshalb sie nicht zu den „echten“ Wärmepumpen zählt, sondern ein Lüftungswärmesystem ist.

Wie funktioniert eine Luft-Luft-Wärmepumpe?

Die Luft-Luft-Wärmepumpe wird oftmals mit Lüftungsanlagen verwechselt. Tatsächlich handelt es sich erst dann um eine Wärmepumpe Luft, wenn sie zusätzlich zu einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung auch mit einer kleinen Wärmepumpe ausgestattet ist. Der bei anderen Heizsystemen verwendete Heizwasserkreislauf wird bei der Luft-Luft-Wärmepumpe durch ein Lüftungssystem ersetzt. Das bedeutet, dass die Wärmeverteilung nicht über Heizkörper, sondern über Luftkanäle erfolgt. Die Luft-Luft-Wärmepumpe gewinnt aus Warmluftquellen innerhalb eines Gebäudes oder aus der Umgebung Luft, indem sie der verbrauchten Luft Wärme entzieht, die sie an die unverbrauchte Frischluft weiter gibt. Dies geschieht mit Hilfe eines sogenannten Plattenwärmetauschers. Über einen Zuluft-Nacherhitzer wird die vorgewärmte Außenluft auf die gewünschte Raumtemperatur gebracht und in das spezielle Lüftungssystem der Wohnräume für die Wohnraumlüftung weiter geleitet. Rund 90 Prozent der in verbrauchter Raumluft enthaltenen Wärme lässt sich so nutzen.

Die Voraussetzungen für den Betrieb einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Für die optimale Nutzung einer Luft-Luft-Wärmepumpe sollte die Gebäudehülle luftdicht versiegelt sein. Nur dann sind die gewünschte Temperierung sowie eine optimale Belüftung der Räumlichkeiten sichergestellt. Eine Wärmepumpe Luft erwärmt nicht nur das Brauchwasser und erzeugt Heizenergie, sondern sorgt durch ein spezielles Lüftungssystem auch für ein optimales Raumklima. Um die Effizienz einer Luft-Luft-Wärmepumpe sicherzustellen, muss das Gebäude eine entsprechend niedrige Heizlast ausweisen. Die Heizlast wird pro Quadratmeter berechnet und sollte 10 Watt pro Quadratmeter nicht übersteigen. Ansonsten sind die Betriebskosten für eine Luft-Luft-Wärmepumpe zu hoch, sodass die Installation ineffizient ist. Deshalb eignet sich die Technik einer Wärmepumpe Luft nur in Ausnahmefällen für Altbauten. Ideale Voraussetzungen für die Luft-Luft-Wärmepumpe und für einen effizienten und umweltschonenden Einsatz bieten hingegen Niedrigenergiehäuser und Häuser im Passivhausstandard.

Die Vorteile und Nachteile einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe punktet vor allem durch:

  • Vergleichsweise niedrige Anschaffungskosten.
  • Einer der Gründe für die geringen Anschaffungskosten ist, dass die Installation von Heizungsrohren sowie das Anbringen von Heizkörpern entbehrlich ist.
  • Eine Luft-Luft-Wärmepumpe kann im Innern eines Hauses oder im Außenbereich aufgestellt werden.
  • Zu den Vorteilen der Luft-Luft-Wärmepumpe gehört auch der geringe Platzbedarf, da sie lediglich einen Kubikmeter Raum für die Installation der Technik braucht.
  • Durch die Luftzirkulation, die für ausreichend frische Luft sorgt und Schimmelbildung verhindert, wird auch die Baubiologie eines Gebäudes positiv beeinflusst.
  • Je nach System kann eine Luft-Luft-Wärmepumpe nicht nur zu Heizzwecken, sondern auch zur Kühlung verwendet werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Luft-Luft-Wärmepumpe ist, dass sie einfach und nahezu überall erschlossen werden kann.
  • Die benötigten Luftkanäle lassen sich hinter abgehängten Decken verstecken, während in Neubauten die Lüftungskanäle in Installationsschächten, in Decken oder Fußböden integriert werden.
  • Für ihre Installation sind keine Bohrungen oder Grabungen sowie besondere Genehmigungen erforderlich. Lediglich bezüglich des Lärmschutzes müssen bestimmte baurechtliche Vorschriften beachtet werden.

Ein Nachteil der Luft-Luft-Wärmepumpe ist, dass sie im Winter weniger effizient ist. Mit geringer werdenden Außentemperaturen sinkt die Heizleistung. Deshalb benötigt die Luft-Wärmepumpe in der kälteren Jahreszeit Strom als Antriebsenergie, um die durch die Umgebungsluft oder Abluft gewonnene Wärme auf die erforderliche Vorlauftemperatur für die Heizung zu bringen und sie zu verdichten. Dieses Defizit der Luft-Luft-Wärmepumpe kann dadurch ausgeglichen werden, dass sie mit einer der anderen Heizungsarten kombiniert wird. Im Gegensatz zu anderen Heizsystemen ist die Luft-Luft-Wärmepumpe wartungsintensiver, da der Luftfilter regelmäßig ausgetauscht werden muss. Insgesamt ist die Luft-Luft-Wärmepumpe preisgünstig in der Anschaffung, das gilt jedoch nicht bezüglich der höheren Betriebskosten, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen.

Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe heizt die von außen mit einer Pumpe angesaugte Frischluft mit Wärme auf, 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. Abhängig vom System eignet sich die Luft-Luft-Wärmepumpe sowohl zur Gewinnung von Heizenergie als auch für die Erwärmung von Brauchwasser. Die Wärmepumpe Luft-Luft arbeitet besonders effizient, wenn die Rahmenbedingungen stimmen, zum Beispiel in einem Niedrigenergiehaus. Die Installation einer Luftwärmepumpe kommt ohne Grabungen und intensive Bohrungen aus und ist auch auf engem Raum möglich.

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