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  • Luftwärmepumpe: klimafreundlich Heizen mit Außenluft

    Eine Luftwärmepumpe entzieht der Außenluft Wärme und gibt sie an das Heizungswasser ab. So werden Räume geheizt ‒ und auch Warmwasser für Dusche & Co. kann auf diese Weise aufbereitet werden. Aber ist eine Luftwärmepumpe wirklich klimafreundlich? Und welche Vor- und Nachteile hat sie? Alles zum Thema erfahrt ihr im Ratgeber. 


    10 MinutenLesezeit
    Wärmepumpe

    Was ist eine Luftwärmepumpe?

    Eine Luftwärmepumpe – auch: Luft-Wasser-Wärmepumpe – nutzt Umgebungsluft, um Wärme zu erzeugen. Dabei wird durch einen technischen Prozess Wärme aus der Außenluft entzogen, auf ein höheres Niveau gehoben und an das Wasser in der Wärmeverteilung abgegeben. Auf diese Weise werden Räume geheizt und bei Bedarf wird auch das Wasser erwärmt – ganz ohne fossile Energieträger. 

    Gut zu wissen

    Die Begriffe Luftwärmepumpe und Luft-Wasser-Wärmepumpe werden oft synonym verwendet und in den meisten Fällen ist damit eine Luft-Wasser-Wärmepumpe gemeint. Es gibt allerdings auch Luft-Luft-Wärmepumpen, die eher seltener in Gebrauch sind. In diesem Text werden die Begriffe Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luftwärmepumpen ebenfalls synonym verwendet.

    Die Funktionsweise einer Luft-Wasser-Wärmepumpe als Monoblock im Detail

    Um die Funktion einer Luftwärmepumpe genau zu verstehen, ist ein Blick auf die einzelnen Schritte hilfreich. Im Folgenden erhaltet ihr einen Überblick über den Kreislauf einer Luftwärmepumpe als Monoblock. 

    Funktion Luft-Wasser-Wärmepumpe

    Schritt 1: aus Luft wird warmes Wasser 

    Zunächst saugt die Außeneinheit der Luft-Wasser-Wärmepumpe Luft mit Umgebungstemperatur an. Im Inneren der Außeneinheit läuft der Wärmepumpenprozess ab: Das Kältemittel nimmt die Umgebungstemperatur der Luft an und verdampft dabei, der Kompressor verdichtet das Kältemittel, sodass sich ein höheres Temperaturniveau einstellt. Dieses reicht aus, um es über einen Wärmetauscher an den Wasserkreislauf der Wärmepumpe abzugeben. Dabei kühlt das Kältemittel ab, verflüssigt sich und der Kreislauf beginnt von vorn. Im Ergebnis wurde so warmes Wasser erzeugt, indem ausschließlich vom Kompressor bzw. der Pumpe Strom aufgewendet wurde. Noch nachhaltiger wird dieser Prozess mit Strom aus eurer eigenen PV-Anlage. Und wenn der mal nicht ausreicht, dann nutzt die Wärmepumpe (Öko-)Strom aus dem öffentlichen Netz. 

    Schritt 2: warmes Wasser, wann immer ihr wollt 

    Das von der Außeneinheit erzeugte warme Wasser wird im nächsten Schritt durch Rohre in der Außenwand zu eurer Heizzentrale (z. B. im Keller) geführt. Von dort aus wird das Wasser für eure Heizkörper oder Fußbodenheizung (oder beides) und als Trinkwarmwasser zum Duschen oder Baden bereitgestellt. Dafür werden in eurer Heizzentrale in der Regel hauptsächlich folgende Komponenten benötigt: Trinkwarmwasser-Speicher, Pufferspeicher (für Heizungswasser), Pumpengruppen, Sensoren, Regelung und Zusatzheizelement. Diese Komponenten sorgen dafür, dass die Luftwärmepumpe immer ausreichend warmes Wasser bereitstellt – unabhängig davon, wie kalt es gerade ist.  

    Schritt 3: wohlfühlen 

    Aus eurer Heizzentrale heraus wird dann das warme Wasser in die Heizkörper und/oder die Fußbodenheizung geleitet. Pro Raum stellt ihr eure Wohlfühltemperatur an den Thermostaten ein. Über eine App habt ihr das Wärmepumpensystem immer im Blick und seht, wie effizient es gerade arbeitet. Außerdem stellt ihr über die App ein, dass ihr mal länger nicht zu Hause seid. Übrigens: Im Sommer könnt ihr mit eurer Wärmepumpe auch kühlen – dafür produziert die Wärmepumpe kaltes Wasser, das die Temperatur in den Räumen über die Heizflächen senkt.

    Wie unterscheiden sich Luft-Wasser- und Luft-Luft-Wärmepumpen?

    Luft-Wasser- und Luft-Luft-Wärmepumpen haben im Prinzip die gleiche Funktion, verwenden die thermische Energie aber für unterschiedliche Zwecke. Luft-Wasser-Systeme übertragen die Energie auf das Heizungswasser, während Luft-Luft-Systeme mit einer Lüftungsanlage direkt die Raumluft erwärmen. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe nimmt Wärme aus der Umgebungsluft auf, hebt sie auf ein anderes Temperaturniveau und erhitzt die Zuluft, die wiederum in die Räume strömt und sie angenehm erwärmt. 

    Monoblock oder Splitgerät? Möglichkeiten der Montage

    Es gibt zwei verschiedene Wege, eine Luftwärmepumpe zu installieren: als Monoblock oder als Splitgerät. LichtBlick zeigt, worin sich beide Montagesysteme unterscheiden, damit ihr euch für die passende Option entscheiden könnt: 

    Monoblock

    Die Monoblock-Bauweise vereint alle Komponenten in einem Gerät. Sie können außen aufgestellt werden, sollten aufgrund der Geräuschentwicklung jedoch mindestens drei Meter vom Nachbargrundstück entfernt sein. Wird es außen installiert, gelangt die Wärme über unterirdische Leitungen zur innenliegenden Wärmeverteilung- und Speicher. Ein Monoblock ist kostengünstiger und kann schneller installiert werden als ein Splitgerät.

    Splitgerät

    Splitgeräte werden teilweise innen und außen montiert. Der Verdampfer, der Verdichter und das Expansionsventil befinden sich dabei auf der Außenseite des Hauses, alle anderen Komponenten befinden sich im Inneren. Damit das Kältemittel zirkulieren kann, sind Eingriffe in die Gebäudehülle notwendig. Die Kältemittelleitungen müssen von Fachpersonen installiert und ggf. regelmäßig kontrolliert werden. Dafür ist das Splitgerät flexibler und gut skalierbar.

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    Wie teuer ist eine Luftwärmepumpe?

    Wärmepumpen kosten unterschiedlich viel – je nachdem, für welches Modell ihr euch entscheidet. Die Kosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe in der Monoblock-Variante liegen inklusive Installation und Demontage des alten Systems zwischen 24.000 und 47.000 Euro ohne Förderung. Beantragt ihr eine Förderung, zahlt ihr zwischen 15.000 und 31.000 Euro. Hinzu kommen regelmäßige Kosten: Alle zwei Jahre sollten alle Bauteile, Dichtungen, der Druck und die Temperatur kontrolliert werden. Dieser Einsatz kostet euch etwa 100 Euro pro Jahr, exklusive Arbeits- und Fahrtkosten der Handwerker*innen. Kosten zur Schornsteinreinigung entfallen hingegen komplett. 

    Es gibt auch Unternehmen, die Vollwartungsverträge anbieten. Achtet hier darauf, dass alle notwendigen Leistungen enthalten sind. 

    Werden Wärmepumpen gefördert?

    Eine Wärmepumpe ist klimafreundlich, wenn sie mit Ökostrom betrieben wird. Um den Klimaschutz in Deutschland voranzutreiben, gibt es viele Förderungen auf Bundes-, Landes- und Kommunalebene, von denen ihr beim Kauf profitieren könnt. Auf Bundesebene erhaltet ihr einen Zuschuss aus der Bundesförderung für effiziente Gebäude für Einzelmaßnahmen (BEG EM). Dieser gilt für die Installation einer Wärmepumpe im Zuge einer Sanierung von Privatwohngebäuden in Höhe von mindestens 25 Prozent der Kosten – je nach Energiequelle, die der Wärmepumpe zugrunde liegt. Die förderfähigen Kosten für die Luftwärmepumpe sind auf 60.000 Euro pro Wohneinheit und Kalenderjahr gedeckelt. Wichtig: Die Fördermittel müssen bereits vor der Sanierung beantragt werden. Zudem gibt es einen fünfprozentigen Bonus beim Einsatz eines natürlichen Kältemittels und zusätzliche 10 Prozent beim Austausch einer Öl- oder Gasheizung (älter als 20 Jahre), einer Kohleheizung oder einer elektrischen Nachtspeicherheizung durch eine Wärmepumpe. Denkt daran, die Förderung für eure Wärmepumpe zu beantragen, bevor ihr mit dem Einbau startet.

    Kühlen statt heizen: Luftwärmepumpen im Sommer

    In erster Linie wird eine Luftwärmepumpe eingesetzt, um in kühleren Monaten die Räume zu beheizen und Warmwasser aufzubereiten. Durch ihr reversibles System ist sie jedoch auch in der Lage, Räume zu kühlen – etwa in den heißen Sommermonaten. Dabei wird die Raumwärme aus der Luft entnommen und nach außen abgegeben. Das als „Active Cooling“ bezeichnete System funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank, die Temperatur im Gebäude kann damit auf rund 20 Grad herabgesetzt werden. 

    Vereisen Luft-Wasser-Wärmepumpen im Winter?

    Da eine Luftwärmepumpe Umgebungsluft aufnimmt, kann sie im Winter vereisen. Dadurch entstehen Leistungseinbußen, weil der Ventilator weniger Luft ansaugt. Damit ihr es auch bei tiefen Außentemperaturen angenehm warm zu Hause habt, sind Wärmepumpen mit einer Abtaufunktion ausgestattet. Diese startet, wenn die Differenz zwischen Außentemperatur und Kältemitteltemperatur am Verdampferausgang einen gewissen Schwellenwert überschreitet.  

    Im Abtauprogramm schaltet die Luftwärmepumpe in den Kühlbetrieb: Sie entzieht dem Haus die Wärme und leitet warmes Kältemittel über den Wärmetauscher, bis das Eis geschmolzen ist. Eine Zeitsteuerung, die auf rund 30 Minuten programmiert ist, sorgt dafür, dass die Abtaufunktion im Winter nicht dauerhaft aktiv ist. In dieser Sperrzeit wird kein erneutes Abtauprogramm gestartet. Der Nachteil am Abtauprogramm: Die Energiebilanz der gesamten Anlage wird schlechter, da es viel Energie benötigt. 

    Das Dreamteam: natürliches Kältemittel und Ökostrom

    Versorgt ihr eure Luftwärmepumpe mit Ökostrom, zum Beispiel von LichtBlick, leistet ihr einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Im besten Fall kommt der grüne Strom aus eurer eigenen PV-Anlage, denn dann nutzt ihr sowohl eure Wärmepumpe als auch die Solaranlage bestmöglich ‒ und tragt entscheidend zu ihrer Wirtschaftlichkeit bei, indem ihr euch unabhängiger von der öffentlichen Energieversorgung macht. 

    Noch besser wird’s in Kombination mit einem natürlichen Kältemittel wie R290 Propan, das bereits in vielen Wärmepumpen – etwa der von LichtBlick – eingesetzt wird. Es ist nahezu unbegrenzt verfügbar und preisgünstig – und damit eine umweltfreundliche Alternative zu synthetischen Kältemitteln. 

    Gut zu wissen

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    Wie setzt ihr eure Luftwärmepumpe am besten ein?

    Ob Neu- oder Altbau: Für eine Wärmepumpe und euer Zuhause gibt es (fast) immer ein gutes Match. Welche Hybrid- und Kombinationsmodelle funktionieren, lest ihr im Folgenden. 

    Wärmepumpe und PV-Anlage

    Wärmepumpe und PV-Anlage

    Eine Wärmepumpe ist erst dann wirklich klimafreundlich, wenn sie mit grünem Strom betrieben wird. Perfekt ist also eine Kombination aus Photovoltaikanlage und Wärmepumpe zu planen: Den Strom, den ihr mit eurer PV-Anlage produziert, nutzt ihr direkt für den Betrieb eurer Luftwärmepumpe und steigert damit die Wirtschaftlichkeit eurer Anlage. Denn je mehr Solarstrom ihr selbst im Haushalt verwendet, desto unabhängiger werdet ihr.

    Wärmepumpe und Solarthermie 

    Ihr baut ein neues Haus? Dann könnte die Kombination aus Solarthermie und Wärmepumpe etwas für euch sein. Während die Solarthermieanlage für warmes Wasser sorgt, nutzt ihr die Wärmepumpe zum Heizen der Räume. Seid euch aber bewusst, dass diese Kombination sehr teuer ist – und eine PV-Anlage eine Wärmepumpe in der Regel effektiver ergänzt. 

    Wärmepumpe und Öl-/Gasheizung 

    Habt ihr eine ältere Öl- oder Gasheizung, die noch intakt ist, könnt ihr ein Hybridmodell einsetzen. Die meiste Zeit des Jahres heizt ihr mit der Wärmepumpe, bei sehr niedrigen Temperaturen schaltet sich die Öl- oder Gasheizung dazu. Obwohl der Einsatz fossiler Brennstoffe niedriger ist als bei einer reinen Öl- oder Gasheizung, ist eine Wärmepumpe als alleiniges Heizsystem die weitaus klimafreundlichere und kostengünstigere Lösung. 

    Luftwärmepumpe vs. Gasheizung: Vor- und Nachteile

    Reine Gasheizungen sind immer noch die gängigen Heizsysteme in Deutschland. Da sie mit fossilen Brennstoffen arbeiten und im Betrieb viel CO₂ ausgestoßen wird, schaden sie jedoch dem Klima. Eine Wärmepumpe ist die umweltfreundliche Alternative.

    Welche Vor- und Nachteile eine Luftwärmepumpe gegenüber einer Gasheizung hat, lest ihr in der folgenden Tabelle:

    Vorteile Nachteile
    • einfache Installation • kein CO2-Ausstoß im Betrieb • Nutzung erneuerbarer, unbegrenzt verfügbarer und kostenloser Energiequelle • kostensparend über die Laufzeit, insbesondere in Verbindung mit eigener PV-Anlage und im Hinblick auf steigende Kosten fossiler Brennstoffe • minimale Unterhalts- und Servicekosten (keine Kosten für Kaminreinigung, Feuerungskontrolle, Brennerservice) • niedrigere Investitionskosten durch Förderung • flexibler Einsatz im Alt- und Neubau • mit selbst produziertem Solarstrom steigende Unabhängigkeit von öffentlicher Energieversorgung• höhere Anschaffungskosten • Einhaltung von Abstandsregelungen und Anforderungen an Geräuschemissionen müssen je nach Bundesland eingehalten werden • nötige Heizlastberechnung, dadurch größerer Zeitaufwand und Kosten • u. U. fehlende Expertise bei Heizungsbauer*innen, deshalb immer auf eine fachgerechte Abnahme achten

    Tipp: Achtet bei der Auswahl eurer Wärmepumpe auf den richtigen COP-Wert (Coefficient of Performance). Er gibt die Effizienz einer Wärmepumpe an und sollte bei mindestens 3 liegen. Zudem solltet ihr ein natürliches Kältemittel mit geringem GWP-Wert (Global Warming Potential) nutzen, das die Umwelt nicht belastet. Propan (R 290) etabliert sich hier zusehends als Standard. 

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    Noch Fragen zu Luftwärmepumpen? Hier gibt’s Antworten