Warmwasser mit Luft-Wasser-Wärmepumpe

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Zentrale Warmwasserbereitung mit der Lufttemperatur: Luftige Wärmegewinnung

Luft – ein frei verfügbares Medium! Und auch sie kann zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Während Warmwasser-Wärmepumpen ausschließlich zur Warmwasserbereitung geeignet sind, können Luftwärmepumpen auch mit einer bestehenden Heizungsanlage kombiniert werden. Sie können sowohl im Innenbereich als auch im Außenbereich installiert werden.

Luftwärmepumpe © Kange Studio, stock.adobe.com
Luftwärmepumpe © Kange Studio, stock.adobe.com

Als Luftwärmepumpen werden alle Wärmepumpen bezeichnet, bei denen aktiv Außenluft mittels eines Ventilators angesaugt, innerhalb der Wärmepumpe erhitzt und dann an die Gebäude-Heizung übergeben wird. Hier wird zwischen zwei Typen von Wärmepumpen unterschieden: Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe funktioniert wie alle anderen Wärmepumpen auch. Die Luft dient als Energiequelle und wird von einem Ventilator angesaugt. Die Wärme der Luft wird an das in der Wärmepumpe zirkulierende Kältemittel (oft auch als Wasser bezeichnet, daher der Name Luft-Wasser-Wärmepumpe) abgegeben. Diese Temperatur reicht nicht aus, um das im Heizungskreislauf zirkulierende Wasser zu erwärmen. Deshalb wird das erwärmte Kältemittel unter Druck gesetzt und so physikalisch erhitzt. Diese Wärme wird durch einen Wärmetauscher an einen Warmwasserspeicher oder an das Brauchwasser des Heizungssystems übertragen.

Luft-Luft-Wärmepumpe

Das Prinzip der Luft-Luft-Wärmepumpe
Das Prinzip der Luft-Luft-Wärmepumpe

Die Luft-Luft-Wärmepumpe arbeitet völlig anderes und eignet sich nicht zur Warmwasserbereitung, weil sie als unabhängiges Heizsystem funktioniert. Sie besitzt keinen Kältemittel-Kreislauf, sondern gibt die angesaugte warme Luft direkt zum Beheizen ins Gebäudeinnere ab. Dabei wird oft wird die im Gebäude befindliche Luft (Abwärme) genutzt, um damit frische Außenluft zu erwärmen. Der bei anderen Heizsystemen verwendete Heizwasserkreislauf wird durch ein Lüftungssystem ersetzt. Die Wärmeverteilung erfolgt hier nicht über Heizkörper, sondern über Lüftungsschlitze.

Haus nutzt erneuerbare Energien © dreampicture, fotolia.com
Null-Energie-Haus: Strom durch Photovoltaik-Anlage, Brauchwassererwärmung durch Sonnenkollektoren und Heizung durch Luft-Luft-Wärmepumpe und Holzheizung, fotolia.com
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Installation Luft-Wasser-Wärmepumpe

Bei der Installation der Luft-Wasser-Wärmepumpe zur Warmwasserbereitung gibt es drei Möglichkeiten. Die Außenaufstellung außerhalb des Hauses, die Innenaufstellung im Haus oder ein Splitting. Beim Split-Verfahren wird der Ventilator außen installiert, die eigentliche Wärmepumpe innen.

Bei der Außenaufstellung verwendet man in der Regel einen Monoblock. Er saugt die Luft an, erhitzt sie und überträgt sie auf das Heizungssystem. Die Verbindung mit dem Heizungssystem erfolgt unterirdisch mit gut isolierten Leitungen.

Luftwärmepumpe © Kange Studio, stock.adobe.com
Wärmepumpe im Monoblock © Kange Studio, stock.adobe.com

Bei der Innenaufstellung wird die Wärmepumpe in der Regel im Keller installiert. Die Luftzufuhr erfolgt dabei von außen durch die Kellerwand. Laut Expertenmeinung hat der Aufstellungsort keinen Einfluss auf die Effizienz der Wärmepumpe. Man sollte jedoch bei der Wahl des Aufstellungsortes bedenken, dass der Ventilator von Luftwärmepumpen Geräusche produziert. Je nach Wärmebedarf und der daraus resultierenden Ventilatorgeschwindigkeit kann es leiser oder lauter werden. Deshalb sollte man den Bereich von Schlafräumen vermeiden. Um Ärger mit den Nachbarn zu vermeiden, sollte man auch hier Abstand halten und möglichst die Installation in Ecken vermeiden, die den Schall vervielfältigen könnten.

Installations- und Betriebskosten

Luftwärmepumpen sind nicht so effizient wie Erdwärmepumpen. Da die Lufttemperatur nicht ganzjährig gleich ist. So arbeiten Luftwärmepumpen im Winter nicht so wirtschaftlich. In der Regel deckt eine Luftwärmepumpe aber auch bei frostigen Außentemperaturen den Wärmebedarf. Der Bivalenzpunkt liegt bei -5°C. Um die größtmögliche Wirtschaftlichkeit zu erzielen, sollten bei der Anlagenplanung die Jahresaußentemperaturen am Aufstellungsort berücksichtigt werden.

Dagegen stehen deutlich günstigere Anschaffungskosten. Luftwärmepumpen sind bereits ab 4.000 Euro erhältlich. Aber aufgepasst! Wer eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kaufen möchte, der sollte auf die Jahresarbeitszahl (JAZ) achten. Diese gibt Aufschluss über die Effizienz einer Wärmepumpe und umfasst Zahlen von eins bis fünf. Ab einer Jahresarbeitszahl von unter 2,5 gilt eine Luft-Wasser-Wärmepumpe als unwirtschaftlich! Realistischerweise sollten man von einem durchschnittlichen Anschaffungspreis für eine Luftwärmepumpe von 8.000 bis 12.000 Euro ausgehen. Die Installation ist bedeutend einfacher als bei Erdwärmepumpen. Für ein typisches Einfamilienhaus liegen die Kosten bei rund 2.000 bis 3.000 Euro.

Luftwärmepumpe Kostenfaktoren
Luftwärmepumpe Kostenfaktoren

Die Wärmepumpen-Betriebskosten sind ein eher kleiner Posten. Er setzt sich aus Wartungs- und Instandhaltungskosten zusammen. Wobei Wärmepumpen relativ wartungsarm sind. Rund 150 Euro pro Jahr sollte kalkuliert werden. Nicht vergessen, mögliche Nebenkosten wie für einen Stromzähler vom zuständigen Energieversorgungsunternehmen oder notwendige Versicherungen.

Viel entscheidender sind die Verbrauchskosten. Grund: die Luftwärmepumpe benötigt Strom für den Betrieb. Die Kosten für den benötigten Strom variieren erheblich und hängen größtenteils von der Isolation des Hauses, der Effizienz der Wärmepumpe (JAZ), der Umgebungstemperatur sowie dem regionalen Strompreis ab.

Tipp: Wer Betriebskosten sparen möchte, erkundigt sich am besten beim zuständigen Energieversorger nach speziellen Tarifen für Wärmepumpen-Betreiber.

Leistungskennzahlen

Die Leistungszahl beschreibt das Verhältnis der aufgenommen elektrischen Leistung zur abgegebenen Wärmeleistung. Beispiel: Eine Leistungszahl von 3 bedeutet, dass die Luftwärmepumpe dreimal mehr Wärmeenergie erzeugt, als sie an elektrischer Leistung verbraucht. Hier gilt: Je höher die Leistungszahl COP der Wärmepumpe, desto besser die Wirtschaftlichkeit und Nutzen für die Umwelt.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt den Wirkungsgrad im praktischen Gebrauch an. Die JAZ ist daher auch immer niedriger als die COP. Sie ist also nur zum Vergleich zwischen den unterschiedlichen Wärmepumpen-Geräten geeignet. Die durchschnittliche Leistungszahl (COP) von Luft-Wasser-Wärmepumpen liegt bei 3,4. Die durchschnittliche Jahresarbeitszahl (JAZ) einer in einem Neubau installierten Luftwärmepumpe liegt durchschnittlich bei 2,9.

Wer eine Brauchwasser-Wärmepumpe kaufen möchte, sollte auf folgende Qualitätssiegel achten:

EHPA-Gütesiegel

European Qualitiy Label for Heatpumps – garantiert eine hohe Energieeffizienz und Betriebssicherheit. Basis der Prüfung ist die EU-Norm DIN EN 14511. Wichtig: Für Brauchwasserwärmepumpen gibt es leider keine Mindesteffizienzanforderungen.

KEYMARK

Verbrauchersiegel (freiwilliges, europäisches Zertifizierungszeichen) – Grundlage ist die Ökodesign-Verordnung der Europäischen Kommission.

Fördermöglichkeiten nutzen

Fördermittel nutzen © tech_studio, stock.adobe.com
Fördermittel nutzen © tech_studio, stock.adobe.com

Luftwärmepumpen werden vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sowie von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) gefördert. Das BAFA fördert Luft-Wasser-Wärmepumpen bis 20 kW mit 1.300 Euro. Luft-Wasser-Wärmepumpen von 20 bis 100 kW mit 1.600 Euro. Dabei muss die Wärmepumpe aber eine Leistungszahl von mindestens 3,1 vorweisen und das EHPA-Gütesiegel besitzen.

Die KfW bezuschusst mit ihrem „Programm 430“ Einzelsanierungsmaßnahmen mit maximal 2.500 Euro. Voraussetzung: die Luftwärmepumpe muss mit einem Blockheizkraftwerk, einer Öl- oder Gasheizung kombinierbar sein.

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