Luft-Luft-Wärmepumpen sorgen allein mit warmer Luft für wohlige Temperaturen. Sie funktionieren ganz ohne Heizkörper oder wasserführendes System und lohnen sich vor allem in Gebäuden mit sehr gutem Wärmeschutz. Hier sind die Heizgeräte meist Bestandteil der kontrollierten Wohnraumlüftung. Wir erklären, was die Luft-Luft-Wärmepumpe auszeichnet und wie die besondere Technik funktioniert.

 

Luft-Luft- und Luft-Wasser-Wärmepumpe: Der Unterschied

Konventionelle Luftwärmepumpen nehmen Energie der Außenluft auf. Sie heben das Temperaturniveau mit einem technischen Prozess an und übertragen die Wärme anschließend auf Heizungswasser. Die Luft-Luft-Wärmepumpe basiert auf dem gleichen Prinzip, kommt allerdings komplett ohne wasserführendes Heizsystem aus. Möglich ist das, da sie Wärme direkt auf die Raumluft oder die Zuluft einer Lüftungsanlage überträgt. Der Unterschied zwischen einer Luft-Wasser- und einer Luft-Luft-Wärmepumpe ist also das Medium (Wasser oder Luft), mit dem die Anlage die Räume im Haus erwärmt.

 

Funktion der Luft-Luft-Wärmepumpe verständlich erklärt

Die Funktion der besonderen Wärmepumpe basiert auf einem Kältemittelkreislauf, der Umweltwärme zum Heizen nutzbar macht. Er läuft meist in zwei verschiedenen Bauteilen ab und lässt sich in vier Schritten erklären.

  • Kältemittel nimmt Wärme auf: Im ersten Schritt nimmt ein Kältemittel Wärme aus der Umgebung auf. Der Vorgang findet am sogenannten Verdampfer statt und führt dazu, dass das eigentlich flüssige Medium in den dampfförmigen Aggregatzustand übergeht.
  • Verdichter hebt Temperaturniveau: Das dampfförmige Kältemittel strömt daraufhin zu einem Verdichter. Dieser setzt das Medium unter Druck, wodurch auch dessen Temperatur ansteigt.
  • Kältemittel gibt Wärme ab: Ist die Kältemitteltemperatur höher als die gewünschte Raum- oder Zulufttemperatur, strömt das Medium durch den sogenannten Verflüssiger. Dabei handelt es sich um einen Wärmeübertrager, an dem thermische Energie vom Kältemittel auf die Raum- oder Zuluft übergeht.
  • Kreislauf beginnt von vorn: Der Kältemitteldampf kühlt sich bei diesem Vorgang ab, sodass er allmählich wieder in die flüssige Phase übergeht. Ein Expansionsventil setzt den Druck daraufhin auf den Urzustand zurück und der Kreislauf beginnt von vorn.

Dreht man die Funktion der Luft-Luft-Wärmepumpe um, kann sie die Zu- oder Raumluft bei Bedarf auch kühlen. Die Anlage nimmt thermische Energie dann aus dem Raum auf, hebt deren Temperaturniveau an und überträgt sie nach dem gleichen Prinzip auf die Außenluft.

 

Split-Klima- oder Lüftungsgerät: Diese Bauarten gibt es

Die einfachste Ausführung der Luft-Luft-Wärmepumpe ist das Split-Klimagerät, welches aus einer Außen- und einer Inneneinheit besteht. Es lässt sich unkompliziert in vielen Gebäuden nachrüsten und so zum Heizen oder Kühlen nutzen.

Häufig ist die Luft-Luft-Wärmepumpe aber auch Bestandteil einer zentralen Lüftungsanlage. Diese ist dabei meist mit einem Wärmerückgewinner ausgestattet, der Restwärme der verbrauchten Abluft auf die frische Außenluft überträgt. Die Luftwärmepumpe nutzt daraufhin Energie der Fort- oder Außenluft, um die Zuluft weiter aufzuheizen.

Mit einem zusätzlichen Erdwärmeübertrager lässt sich die Effizienz der Luft-Luft-Wärmepumpe weiter steigern. Dabei handelt es sich um ein unterirdisch verlegtes Rohr, über das die Heizgeräte Außenluft ansaugen. Die Luftmassen nehmen dabei Erdwärme auf. Ihre Temperatur steigt und die Heizung muss weniger leisten.

 

Wärmepumpenart lohnt sich vor allem für Energiesparhäuser

Im Gegensatz zum Wasser kann Luft nur wenig Wärme aufnehmen und mitführen. Das hat zur Folge, dass zum Decken hoher Heizlasten auch große Volumenströme erforderlich sind. Diese sorgen jedoch für entsprechend hohe Kosten, sodass die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe unwirtschaftlich wäre. Günstiger sind energiesparend gebaute oder sanierte Häuser mit sehr niedriger Heizlast. Hier muss die Anlage geringere Wärmemengen transportieren. Sie kommt mit kleineren Volumenströmen aus und sorgt eher für finanzielle Einsparungen. Typisch ist die Technik daher vor allem in Passivhäusern. Aber auch in energieautarken Gebäuden oder Nullenergiehäusern lässt sich die Luft-Luft-Wärmepumpe häufig sinnvoll zum Heizen und Kühlen einsetzen.

 

Wichtig zu wissen: Theoretisch kann eine Luft-Luft-Wärmepumpe auch Altbauten mit Wärme versorgen. Um die Volumenströme zu begrenzen, sind dabei allerdings hohe Temperaturen nötig. Das beansprucht den Verdichter stärker und die Heizkosten steigen. Außerdem frieren die Verdampfer im Winter häufiger ein, je niedriger die Temperaturen sind. Das Abtauen verbraucht zusätzliche Energie und begrenzt den Einsatzbereich zusätzlich.

 

 

Vor- und Nachteil der Luft-Luft-Wärmepumpe im Überblick

Der größte Vorteil ist die Möglichkeit, auf wasserführende Heizsysteme zu verzichten. Wer sich für die Luftheizung entscheidet, benötigt weder weit verzweigte Heizungsrohre noch Heizflächen und spart dadurch viel Geld. Günstig ist darüber hinaus auch die Ökobilanz. Luft-Luft-Wärmepumpen stoßen weder Feinstaub noch CO2 aus, wenn sie mit grünem Strom arbeiten. Letzterer kann aus einer Photovoltaikanlage kommen, was eine hohe energetische Unabhängigkeit ermöglicht. Weitere Vorteile sind niedrige Heizkosten (Einsatz im Energiesparhaus vorausgesetzt) und der vergleichsweise geringe Platzbedarf.

Luft-Luft-Wärmepumpen haben allerdings auch Nachteile. So sind die technischen Anforderungen für einen wirtschaftlich sinnvollen Betrieb sehr hoch. Die Anlagen kommen nicht in jedem Gebäude zum Einsatz und die Warmwasserbereitung, die normalerweise über die Heizung erfolgt, ist separat zu realisieren.

Die folgende Tabelle zeigt Vor- und Nachteile im Vergleich:

Vorteile Nachteile
kein wasserführendes Heizsystem nötig hohe Anforderungen an das zu beheizende Gebäude (nur in Energiesparhäusern geeignet)
kein Feinstaub- oder CO2-Ausstoß bei grünem Strom Warmwasserbereitung ist separat zu realisieren
unabhängige Energieversorgung durch Kombination mit Photovoltaik
niedrige Heizkosten im Energiesparhaus
geringe Wartungskosten
keine Schornsteinfeger-Kosten
geringer Platzbedarf

 

Kosten und Fördermittel für die besondere Wärmepumpe

Die Kosten einer Luft-Luft-Wärmepumpe entsprechen mit etwa 6.000 bis 8.000 Euro denen einer effizienten Gasbrennwertheizung. Hinzu kommen hier jedoch noch einmal 6.000 bis 8.000 Euro für die Lüftungsanlage inklusive Luftkanälen und deren Montage. Insgesamt kostet eine Luft-Luft-Wärmepumpe damit betriebsbereit etwa 12.000 bis 16.000 Euro (ohne Förderung). Zu beachten ist allerdings, dass hierbei keine zusätzlichen Kosten für einen Brennstofftank/-anschluss, Rohrleitungen und Heizflächen anfallen, was finanziell oft einen großen Vorteil darstellt.

Arbeitet die Anlage besonders effizient, gibt es außerdem eine staatliche Förderung in Höhe von mindestens 35 Prozent. Erhältlich ist diese in Form eines Zuschusses oder eines Förderkredits mit Teilschuldenerlass über die Bundesförderung für effiziente Gebäude für Einzelmaßnahmen (BEG EM). Während die Förderung nur bei einer Sanierung im mindestens fünf Jahre alten Bestand gewährt wird, lassen sich die Kosten bei einem Neubau bei der Effizienzhaus-Förderung anrechnen.

 

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