Eine echte Alternative

Luftwärmepumpe – Mehr als heiße Luft

13.08.2013 8:19:07

Steigende Strom- und Ölpreise erfordern neue technische Lösungen zur Warmwasserbereitung und zum Beheizen der Wohnräume. Luftwärmepumpen stellen eine Alternative zur konventionellen Energiegewinnung dar – die Umgebungsluft kann dank neuester Technologie als Energiequelle effizient genutzt werden. Wie funktioniert diese Energiegewinnung genau? Und welche Vorteile hat die Wärmetausch-Technologie für den Verbraucher?

Aus Luft mach Wärme

Luftwärmepumpen saugen warme Umgebungsluft an und nutzen diese als Energiequelle. Die Außenluft kann entweder zur Aufbereitung von Warmwasser oder zur Regulierung der Raumtemperatur genutzt werden. Luftwärmepumpen unterscheiden sich in Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen. In ihrer Funktionsweise ähneln sie den Erdwärmepumpen:

Luftwärmepumpe Funktionsweise - Käuferportal

  1. Verdampfen: Die angesaugte Außenluft erwärmt ein Kühlmittel in einem Verdampfer. Das Kühlmittel wird durch die Erwärmung gasförmig.
  2. Verdichten: Kompressoren verdichten das Gas, das dadurch erhitzt wird.
  3. Verflüssigen: Im Wärmetauscher gibt das Gas seine Wärme an ein Heizsystem ab. So wird beispielsweise das Wasser einer Fußbodenheizung erwärmt.
  4. Entspannen: Das bereits stark abgekühlte und wieder flüssige Kältemittel wird weiter abgekühlt und über ein Expansionsventil dem Verdampfer zugeführt. Der Kreislauf beginnt von neuem.

Monovalent und Bivalent

Steht neben der Pumpe keine weitere Wärmequelle zur Verfügung, läuft sie im monovalenten Betrieb. Gut gedämmte, moderne Gebäude können mit einer guten, auf das Haus abgestimmten Luftwärmepumpe alle Räume beheizen und genügend Warmwasser erzeugen. Wird die Luftwärmepumpe mit einem bestehenden Heizsystem (zum Beispiel einer Öl- oder Pelletheizung) kombiniert, spricht man von einer bivalenten Ausrichtung. Das Nachrüsten in Altbauten spart viel Energie

Die perfekte Raumtemperatur: Inverter-Technologie

Lange galten Luftwärmepumpen als ineffizient. Bei kühleren Außentemperaturen nahm der Wirkungsgrad deutlich ab. Durch die Entwicklung der Inverter-Technologie jedoch sind sie mitunter genauso leistungsstark wie Erdwärmepumpen. Die in Deutschland stark variierenden Außentemperaturen erfordern Anlagen, die sich den äußeren Einflüssen anpassen. Im Sommer soll die Luft im Haus schön kühl sein, im Winter angenehm warm. Inverter ermöglichen eine gleichbleibend angenehme Raumtemperatur, denn der Inverter gleicht Schwankungen der Außentemperatur aus. Ist es beispielsweise besonders kalt, erhöht er die Leistung des Kompressors. Die Verdichtung wird beschleunigt und es wird mehr Wärme produziert. Bei Temperaturen um die 10 ° C hält der Inverter die Leistung des Kompressors konstant und reduziert so den Stromverbrauch.

Günstiger als Erdwärme – Ökologischer als Erdöl

Der große finanzielle Vorteil der Luftwärmepumpe ist, dass die Kosten für eine Tiefenbohrung (wie bei der Erdwärmepumpe) entfallen. Luftwärmepumpen werden einfach im Keller oder außerhalb des Hauses aufgestellt. Dies macht sie in der Anschaffung zur günstigsten Lösung:

 

  • Material ca. 12.000 Euro
  • Installation ca. 1.500 Euro

Die Anschaffungskosten einer Luftwärmepumpe belaufen sich somit auf durchschnittlich 13.500 Euro. Damit ist Luftwärme 20-30 % günstiger als die artverwandte Erdwärme, zu der stets Bohrkosten von mindestens 4.500 Euro hinzukommen (bei einer Bohrtiefe von 100 m). Im Vergleich zu den Anschaffungskosten von Erdöl- (ca. 17.000 Euro) und Erdgas-Heizungen (ca. 15.000 Euro) sind Luftwärmepumpen ebenfalls billiger. Da es außer der Umgebungsluft keines zusätzlichen Brennstoffes bedarf, spart man zudem bei den Betriebskosten. Diese entstehen fast ausschließlich durch den Stromverbrauch für den Kompressor und liegen bei 600 bis 900 Euro jährlich – deutlich günstiger als das Verbrennen von Öl, Gas oder Pellets (ca. 1.200 bis 1.700 Euro pro Jahr). Die jährlichen Wartungskosten von rund 100 Euro fallen kaum ins Gewicht.

Grundsätzlich sind Luftwärmepumpen klimafreundlicher als fossile Brennstoffe, da durch die Nutzung der ohnehin vorhandenen Umgebungsluft kein CO2 entsteht. Die in der Praxis jedoch eher geringe Jahresarbeitszahl (und somit die vergleichsweise geringe Leistung) von Wärmepumpen muss jedoch mittels Kompressor ausgeglichen werden – durch die Zufuhr von Strom. Dies wirkt dem ursprünglichen Umwelt-Vorteil entgegen. Von einer nennenswerten Umweltentlastung spricht man daher erst ab einer Jahresarbeitszahl von 4. Um Werte von 4 und mehr zu erzielen, muss die Luftwärmepumpe nahezu perfekt an die baulichen Gegebenheiten angepasst sein.

Jahresarbeitszahl

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) bewertet die energetische Effizienz von Wärmepumpen pro Jahr. Sie gibt das Verhältnis von benötigtem Strom zu erzeugter Heizwärme an. Eine JAZ von 3 bedeutet, dass eine Wärmepumpe aus 1 kWh Strom 3 kWh Heizwärme erzeugt. Im Durchschnitt liegen die Werte zwischen 2,5 und 5.
Je nach Modell, Außentemperatur und Nutzung kann die JAZ variieren. Da Luftwärmepumpen günstiger als Erdwärmepumpen sind, rentieren sie sich schon bei relativ geringen JAZ.

Weitere Eigenschaften der Luftwärmepumpe im Überblick:

  • Problemloses Nachrüsten in Altbauten, bei Modernisierungen und bei Umbauten
  • Geringer Platzverbrauch von nur 1 m³
  • Klimaanlagen-Funktion durch einfache Umkehrung des Wärmekreislaufs
  • Zusätzlicher Schutz vor Schimmelbildung durch ausreichende Luftzirkulation

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