Luft-Wasser-Wärmepumpe

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Die Luft-Wasser-Wärmepumpe

Wärmepumpe
Wärmepumpe © Moritz, fotolia.com

Diese Variante der Wärmepumpen zählt zu den flexibelsten in der Wärmepumpentechnik und ist zudem sowohl für Neubauten, als auch für die Sanierung der Heizung im Altbau eine überaus interessante Alternative, kostengünstig und umweltschonend zu heizen. Luft-Wasser-Wärmepumpen lassen sich dabei schnell und ohne großen Aufwand nachrüsten, zudem benötigen sie nur einen geringen Platzbedarf. Hinzu kommt, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen nicht nur im Gebäudeinneren aufstellbar sind, sondern sich auch ausschließlich im Außenbereich, etwa im Garten, betreiben lassen. Überdies stellt Luft ein frei verfügbares Medium dar, seine Erschließung zu Heizzwecken ist also kostenlos und ohne aufwändige Genehmigungsverfahren möglich.

Luft als Wärmeträger

Die Luft, die uns umgibt, ist stark von der Sonneneinstrahlung und der Abstrahlung der Bodentemperatur abhängig. Je nach Jahreszeit und Strahlungsintensität variiert die Lufttemperatur in unseren Breitengraden daher sehr stark. Im Sommer herrschen hohe Temperaturen in Bodennähe, im Winter hingegen recht frostige. Auch die Höhenlagen haben einen Einfluss auf die Temperaturen der Umgebung. Je höher die Wohnlage, desto kühler die Außentemperatur. Das Gasgemisch in der oberflächennahen Erdatmosphäre kann jedoch weitaus mehr, als uns zum Schwitzen oder Frieren zu bringen und uns mit lebenswichtiger Atemluft zu versorgen. Mit ihr lassen sich Gebäude heizen und auch das Brauchwasser temperieren. Selbst bei winterlichen Minusgraden reicht die in der Luft gespeicherte Energie aus, um sie mit Hilfe einer Luft-Wasser-Wärmepumpe für Heizzwecke nutzbar zu machen.

Neben der Luft-Wasser-WP gibt es die Luft-Luft-WP, die Sole-Wasser-WP und die Wasser-Wasser-WP.
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Die Funktion einer Luft-Wasser-Wärmepumpe

Das Prinzip einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist denkbar einfach. Umgebungsluft wird angesaugt, die darin gespeicherte Wärme entzogen und für den Heizkreislauf aufbereitet. Im Detail arbeitet die Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einem Ventilator, der die Außenluft ansaugt und diese an den Verdampfer leitet. Hierbei wird die gespeicherte Wärmeenergie der Luft an einen Kältemittelkreislauf abgegeben. Durch den niedrigen Siedepunkt dieses flüssigen Kältemittels reicht die Wärme der angesaugten Luft aus, damit das Kältemittel den Aggregatzustand in gasförmig ändert. Das nun gasförmige Kältemittel wird an den Verdichter geleitet, um mittels Druck kompensiert zu werden. Bei diesem Vorgang entsteht noch mehr Wärme, die nötig ist, um im Wärmetauscher das Brauch- und Heizungswasser auf Temperatur zu bringen. Durch diese Wärmeabgabe an den Heizwasserkreislauf kühlt das immer noch unter Hochdruck stehende Kältemittel wieder ab und wird durch ein Entspannungsventil vom Druck befreit. Jetzt kann der Kreislauf wieder von vorne beginnen, denn das Kältemittel ist wieder in seinem ursprünglichen Zustand im Verdampfer angelangt. Natürlich wird für diese Technik nicht ausschließlich Luft benötigt, auch Primärenergie (Strom) ist nötig, um die Wärmepumpe zu betreiben. Der Stromverbrauch ist in der Regel jedoch gering. Lediglich bei sehr kalten Außentemperaturen muss die angesaugte Luft zusätzlich Nachgeheizt werden, was zu einem höheren Primärenergiebedarf führt.

Luft-Wasser Wärmepumpe
Schema einer Luft-Wasser Wärmepumpe, Bildquelle: Bundesverband Wärmepumpe

Voraussetzungen für den Betrieb

Wie bei allen Wärmepumpen muss das mit Hilfe der Luft-Wasser-Wärmepumpe zu beheizende Gebäude eine entsprechende Dämmung aufweisen, um wirtschaftlich zu arbeiten. Vor der Installation bietet sich daher, sofern noch nicht geschehen, eine Sanierung nach energetischen Gesichtspunkten an. Besonders im Altbaubereich und bei geringem Platzangebot bilden Luft-Wasser-Wärmepumpen eine gute Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen. Sie lassen sich ohne große bauliche Eingriffe nachrüsten und bedürfen nur eines geringen Platzbedarfs – für die Technik wird etwa 1 Kubikmeter Raum benötigt. Auch der Aufstellort bietet die größte Flexibilität unter den unterschiedlichen Wärmepumpen-Systemen. Sowohl im Inneren des Gebäudes, in der Regel im Keller, als auch separat im Außenbereich lässt sich die Luft-Wasser-Wärmepumpe effizient betreiben. Genehmigungen fallen ebenfalls nicht an, da Luft ein frei verfügbares Medium ist. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe lässt sich überdies sehr gut in ein bereits bestehendes Heizsystem integrieren. Entweder als ausschließlicher Energielieferant für Heizzwecke und Warmwasserbereitung oder als Ergänzung zur bestehenden Gas- oder Ölheizung. Auch eine ausschließliche Brauchwassererwärmung ist durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe möglich, die Heizungswärme stellt dann eine andere Energiequelle bereit.

Weitere Infos zur Wärmepumpe

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