In der heutigen Zeit liegen alternative Energien voll im Trend. Insbesondere Luftwärmepumpen haben sich in sanierten Eigenheimen sowie Neubauten als umweltfreundliche Heizalternative etabliert. Warum genau verraten wir Ihnen in diesem Blogbeitrag.
Die Funktionsweise einer Luftwärmepumpe ähnelt der eines Kühlschranks – nur in der entgegengesetzten Richtung. Während ein Kühlschrank dem Zimmer Wärme entzieht, leitet eine Wärmepumpe diese in den Raum hinein und heizt ihn somit auf. Oder anders ausgedrückt: Wärmepumpen wandeln die bereits vorhandene Wärme der Umgebungsluft in Heizwärme um.
So funktioniert die Luftwärmepumpe
Möglich macht eine solche Umwandlung ein technischer Prozess, welcher aus einem geschlossenen Rohrnetz, zwei Wärmeüberträgern, einem Verdichter sowie einem Entspannerventil besteht.
Zu Beginn überträgt der Verdampfer (erster Wärmeübertrager) die thermische Energie der Luft auf ein Kältemittel, welches dank seiner besonderen physikalischen Charakteristik bereits bei geringen Temperaturen verdampft. Im Anschluss daran erhöht der Verdichter den vorhandenen Druck des dampfförmigen Kältemittels derart, dass dessen Temperatur über der des Heizungssystems liegt.
Nun kann die Wärme über den Verflüssiger (zweite Wärmeüberträger) an das Heizungssystem abgegeben werden. Bei diesem Schritt kühlt das Kältemittel wieder ab. Infolgedessen verringert sich der Druck und das gasförmige Stoffgemisch geht allmählich in den flüssigen Aggregatzustand über.
Nachdem sich das Kältemittel wieder vollständig verflüssigt hat, fließt es durch das Entspannerventil zurück zum Verdampfer. Hierbei wird der vorhandene Druck auf das ursprüngliche Maß reduziert, sodass der Wärmepumpenprozess erneut beginnen kann.
Die so gewonnene Heizwärme besteht zum größten Teil aus kostenfreier Umweltwärme. Nur für den Antrieb des Kompressors ist ein wenig elektrische Energie nötig.
Allerdings sollten Sie Folgendes bedenken: Sobald das Außenthermometer auf unter -20 °C fällt, kann die Luftwärmepumpe nicht mehr erfolgreich arbeiten. Damit Sie sich auch bei diesen frostigen Zeiten über behagliche Temperaturen in Ihrem Eigenheim freuen können, müssen Sie einen höheren Stromverbrauch der Wärmepumpe einkalkulieren.
Die Vorteile der Luftwärmepumpe auf einen Blick
Senken der Heizkosten
Die benötigte Energie einer Wärmepumpe stammt zu 75 Prozent aus der unmittelbaren Umgebung, sodass für ihren Betrieb lediglich Stromkosten anfallen. Im Vergleich zu einer Öl- oder Gasheizung sind die Anschaffungskosten einer Luftwärmepumpe höher. Allerdings amortisieren sich die Ausgaben bereits nach wenigen Jahren, da die Betriebskosten der Wärmepumpe geringer ausfallen.
Vor allem in kernsanierten Altbauten sowie Neubauten arbeiten diese Heizsysteme äußerst effizient, sodass sich deren Besitzer über erhebliche Heizkostensenkungen freuen können. Darüber hinaus entfällt die Abhängigkeit von Öl und Gas.
Niedrige Anschaffungskosten
Im Vergleich zu anderen Wärmepumpen fallen die Ausgaben von Luftwärmepumpen geringer aus.
Flexibel
Luftwärmepumpen können sowohl im Innen- als auch Außenbereich aufgestellt werden. Darüber hinaus sind sie nicht genehmigungspflichtig, da keinerlei Erdbohrungen nötig sind. Ebenso ist deren Einbau – im Gegensatz zu Erdwärmepumpen – in Trinkwasserschutzgebieten möglich.
Klima- und umweltfreundlich
Im Vergleich zu einer herkömmlichen Gas- oder Ölheizung benötigt die Wärmepumpe beim Erzeugen von Heizwärme nur einen Bruchteil der fossilen Rohstoffe. Sie gewinnt die benötigte Energie, indem sie dem Umfeld mithilfe von Strom Wärme entzieht.
Allerdings braucht die Pumpe für das Erzeugen von drei Wärmeeinheiten lediglich eine Stromeinheit. Wenn Sie darüber hinaus Ihre Luftwärmepumpe mit einer (bereits vorhandenen) Photovoltaikanlage kombinieren, verbessern Sie Ihre Klimabilanz zusätzlich.
Die Nachteile von Luftwärmepumpen
Geringere Wirtschaftlichkeit bei kälteren Außentemperaturen
Obwohl Luft in ausreichendem Umfang zur Verfügung steht, hat sie dennoch einen entscheidenden Nachteil: über das Jahr gesehen unterliegt das Element erheblichen Temperaturschwankungen.
Dummerweise ist es genau während der Heizsaison besonders kalt. Doch je größer das Delta zwischen benötigter Vorlauftemperatur und Außentemperatur wird, desto mehr muss die Pumpe arbeiten. Hierdurch erhöht sich der Strombedarf des Kühlkreislaufs, sodass die Energieeffizienz abnimmt.
Eine optimale Hausdämmung ist ein Muss
Nur wenn das Eigenheim sehr gut gedämmt und isoliert ist, kann die Anlage ihre volle Heizleistung entfalten. Daher eignet sich diese Heizform ideal für das Niedrigenergiehaus sowie das Passivhaus.
Optik
Auch wenn dieser Aspekt lediglich die subjektive Wahrnehmung betrifft, darf er dennoch nicht unerwähnt bleiben. Schließlich ist eine Wärmepumpe kein Dekoelement, welches unauffällig mit der Umgebung „verschmilzt“. Daher sollten Sie neben der Effizienz ebenso die Ausmaße sowie das Gewicht der Pumpe im Auge behalten.
Glücklicherweise müssen Sie diese Heizanlage nicht zwingend im Garten aufstellen, sondern können sie auch im Keller oder in einem weniger frequentierten Teil Ihres Hauses installieren.
Akustik
Leider arbeitet eine Wärmepumpe nicht lautlos. Deshalb sollten Sie den Aufstellungsort vorausschauend und mit Bedacht wählen. Vor allem das Wort „vorausschauend“ ist in diesem Zusammenhang wichtig, da Korrekturen im Nachhinein nur schwer möglich sind.
Bei der Innenaufstellung ist darauf zu achten, dass die Betriebsgeräusche der Anlage nicht auf den Gebäudekörper übertragen werden. Wenn Sie die Wärmepumpe jedoch lieber im Außenbereich platzieren möchten, kann ein wohlwollender Gedanke bezüglich der Nachbarschaft nicht schaden.
Die Alternativen zur Luftwärmepumpe
Neben Luftwärmepumpen bieten auch Erdwärmeheizungen oder Wasserwärmepumpen eine echte Alternative zu Öl- und Gasheizungen. Die Wärmewasserpumpe nutzt als Energiequelle das Grundwasser. Hierfür werden zwei Brunnenschächte gebohrt, durch welche das Wasser nach oben gepumpt und anschließend wieder abgegeben wird.
Der eigentliche Wärmeaustausch findet in der Heizungslage des Hauses statt, indem die Wärme des Wassers auf ein Kältemittel übertragen wird. Bei gleichbleibendem Grundwasserspiegel ist ein Einbau dieser Wärmepumpe nahezu überall möglich.
Einzig in Trinkwasserschutzgebieten ist er nicht gestattet. Darüber hinaus sollten Sie bedenken, dass beim Absinken des Grundwasserspiegels unterhalb der Bohrung die Heizungsanlage ausfällt.
Wie es der Name bereits vermuten lässt, bezieht eine Erdwärmeheizung die Wärme aus dem Erdreich. Dies geschieht entweder mithilfe von Kollektoren oder senkrecht eingebrachten Erdsonden.
Bei Letzteren kommt es bezüglich der Lebensdauer kaum zu Einschränkungen. Im Gegensatz dazu können Kollektoren, die im Schatten liegen, die Effizienz der Wärmepumpe einschränken. Auch ist es ungünstig, wenn die gesamte Nachbarschaft Erdkollektoren nutzt.
In diesem Fall könnte es passieren, dass die Erdwärme dauerhaft sinkt und die Wärmepumpe stärker arbeiten muss. Je nach Mehrleistung kann dies zu einer kürzeren Lebensdauer der Heizanlage führen.
Kann eine Luftwärmepumpe kühlen?
Neben dem Heizen ist auch das Kühlen mit dieser Anlage möglich. Dies geschieht durch eine aktive Umkehr des Pumpenkreislaufes, sodass die Wärmepumpe in den heißen Sommermonaten als Kühlaggregat fungiert.
Während in der kühleren Jahreszeit der Umgebungsluft die vorhandene Wärme entzogen wurde, wird diese nun der Innenluft entnommen und nach draußen transportiert. Hierbei wird mithilfe des Kompressors die entzogene Wärme aktiv auf die Wärmequelle übertragen.
Damit dies technisch gelingen kann, ist im Kältemittelkreislauf der Einbau eines zweiten Expansionsventils sowie eines 4-Wege-Ventils nötig. Neben der automatischen Umschaltung der Fließrichtung sorgt Letzteres ebenso für die unabhängig voneinander funktionierende Heizung und Kühlung.
Im Kühlbetrieb wird nun der Verflüssiger zum Verdampfer, der die warme Raumluft über das Heizwärmeabgabesystem auf das Kältemittel überträgt. Im Anschluss daran wird das gasförmige Kältemittel mithilfe des 4-Wege-Ventils zum Verdichter transportiert. Von dort gelangt es zum Wärmetauscher, der die einstige warme Raumluft nach draußen abgibt.
Kosten und Fördermöglichkeiten einer Luftwärmepumpe
Die Luftwärmepumpen Kosten setzen sich aus den Anschaffungs- sowie Unterhaltskosten zusammen. Daher ist es ratsam, beide Faktoren zu berücksichtigen, bevor Sie sich für oder gegen dieses Heizsystem entscheiden.
Im Vergleich zu anderen Anlagen fallen die Investitionskosten höher aus. Allerdings überzeugen Luftwärmepumpen für gewöhnlich mit geringen Betriebskosten. Da eine Heizungsanlage über einen langen Zeitraum genutzt werden soll, entscheiden vor allem die anfallenden Wartungs- und Betriebskosten darüber, ob die Investition sinnvoll ist. Bei der Anschaffung fallen Ausgaben für die Wärmepumpe, das Zubehör sowie den Einbau an.
Möchten Sie die Anlage mit einer Fußbodenheizung verknüpfen, steigen die Luftwärmepumpen Kosten. Allerdings erhöht sich auch der Wohnkomfort, sodass Sie zumindest über diese Möglichkeit nachdenken sollten. Für eine strombetriebene Luftwärmepumpe, die als Komplettanlage angeboten wird, belaufen sich die Investitionskosten auf 12.000 bis 16.000 Euro. Jedoch sind bei dieser Höhe die Montagekosten noch nicht berücksichtigt.
Darüber hinaus gilt es zu bedenken, dass es sich hierbei nur um Circa-Werte handelt. Die letztendliche Anschaffungssumme kann je nach baulichen Voraussetzungen, Modell und Größe von den zuvor genannten Angaben abweichen.
Dank staatlicher Förderungen lassen sich die hohen Investitionskosten senken. Über das BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) können Sie einmalige Zuschüsse in Höhe von 1.300 Euro beantragen. Allerdings sind hieran einige Voraussetzungen geknüpft, die es zu erfüllen gilt. Planen Sie gleichzeitig die Installation einer förderfähigen Solaranlage, können Sie darüber hinaus einen regenerativen Kombinationsbonus erhalten.
Weiterhin gewährt die KfW-Bankengruppe oftmals zinsgünstige Kredite. Bitte beachten Sie jedoch in diesem Zusammenhang, dass die Fördersätze lediglich für Luft-Wasser-Wärmepumpen gelten. Alleinige Luftwärmepumpen oder Luft-Luft-Wärmepumpen sind nicht förderfähig.
Luftwärmepumpen zählen zu den effizienten Heizgeräten, die die Energiewende unterstützen und moderne Gebäude nachhaltig mit Wärme versorgen. Um die Heizkosten auf Dauer zu senken, bedarf es einer umfassenden Planung. Insbesondere für Passivhäuser sowie Niedrigenergiehäuser ist diese Heizform ideal.
Bildquelle: hutti | Pixabay
Schade, dass diese Art von Wärmepumpe gerade im Winter weniger wirtschaftlich ist. Aber die durchschnittliche Temperatur auf der Erde soll sich ja erwärmen. Da wird es mit der Zeit wahrscheinlich ganz langsam kosteneffizienter werden.