Luft-Luft-Wärmepumpe: Einfach erklärt

Wärmepumpen werden zu den erneuerbaren Energien gezählt. Dies bedeutet, dass sie ohne fossile Brennstoffe auskommen. Für den Betrieb wird lediglich Strom benötigt. Bei modernen Energiesystemen wird der Strom selbst hergestellt. Die Luft-Luft-Wärmepumpe ist eine besondere Variante der Wärmepumpen. Für die Installation muss das Gebäude bestimmte Anforderungen erfüllen. Somit ist die Luft-Luft-Wärmepumpe nicht für alle Gebäude geeignet.

Quelle: Geenamp / bigstock.com

Luft-Luft-Wärmepumpe – die Bedeutung der erneuerbaren Energien

Die Entwicklung moderner Heizungssysteme hat in den letzten Jahren verschiedene neue Technologien hervorgebracht. Wärmepumpen sind in der Lage, die vorhandene Erdwärme zu nutzen oder mit Luft zu arbeiten. Beides sind energieschonende Ressourcen, die kein Geld kosten und sozusagen in unbegrenzter Menge vorhanden sind. Die Bedeutung der erneuerbaren Energien liegt darin, dass eine Heizungsanlage ohne die Verwendung fossiler Brennstoffe betrieben werden kann.

Folgende Vorteile sind mit der Nutzung erneuerbarer Energien verbunden:

  • umweltfreundlicher Heizungsbetrieb
  • kein Ausstoß von CO2
  • Unabhängigkeit von einem Versorger (Bezug von Öl oder Gas)
  • Schonung der natürlichen Ressourcen
  • zukunftsfähige Heizungsanlage

Mit der Entscheidung für die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe kann eine vollständige Loslösung von einem Energieversorger erreicht werden. Wärmepumpen benötigen für den Betrieb Strom. Da sie in der Regel ohne Unterbrechung arbeiten, ist der Verbrauch an Energie recht hoch. Dies gilt vor allem für die Wärmepumpen, die eine hohe energetische Leistung haben. Kritiker argumentieren aufgrund des hohen Energieverbrauches mitunter gegen die Installation einer Wärmepumpe. Dabei gibt es die Möglichkeit, eine Luft-Luft-Wärmepumpe, aber auch andere Wärmepumpen kostenneutral zu betreiben.

Unabhängigkeit von einem Energieversorger

Die Unabhängigkeit von einem Energieversorger im Zusammenhang mit dem Betrieb einer Luft-Luft-Wärmepumpe kann erreicht werden, in dem der Strom selbst hergestellt wird. Dies gelingt nicht nur für den Betrieb der Wärmepumpe, sondern auch für den übrigen Stromverbrauch des Haushalts.

Auf dem Dach des Hauses oder eines Nebengebäudes werden Solarzellen installiert. Diese speisen die Energie in das Netz des Haushalts ein. Da die Energiegewinnung durch die Solarzellen im Verlauf des Jahres nicht gleichbleibend ist, kann eine Speicherung der überschüssigen Energie zur Überbrückung dienen. Zu diesem Zweck kann ein Energiespeicher im Keller oder in einem geeigneten Nebenraum installiert werden. Wenn die zur Verfügung stehende Energie nicht ausreichend ist, greift das System automatisch auf den Speicher zu.

Kostenneutraler Betrieb der Luft-Luft-Wärmepumpe

Mit einer leistungsfähigen Solaranlage ist ein kostenneutraler Betrieb der Luft-Luft-Wärmepumpe möglich. Die Solaranlage erzeugt ausreichend Strom, um die Wärmepumpe zu versorgen. Auch der übrige Haushaltsstrom wird abgedeckt. So ist es möglich, die meisten Wochen im Jahr ohne externe Energie auszukommen. Wenn eine vollständige Selbstversorgung erreicht werden soll, ist neben der leistungsfähigen Solaranlage auch ein großer Energiespeicher erforderlich.

Tipp: Da eine Luft-Luft-Wärmepumpe über das Jahr betrachtet einen recht hohen Energieverbrauch hat, sollte die Installation in Einheit mit einer leistungsfähigen Solarthermieanlage geplant werden.

Luft-Luft-Wärmepumpe – die Funktionsweise

Die Luft-Luft-Wärmepumpe ist eine moderne Lösung zur Gewinnung von Wärme, die in die Heizungsanlage überführt werden kann. Sie unterscheidet sich von einer klassischen Luftwärmepumpe darin, dass sie die Raumluft nutzt. In der Fachsprache wird die Luft-Luft-Wärmepumpe mitunter als unechte Wärmepumpe bezeichnet. Grund dafür ist, dass diese Wärmepumpe ohne ein Kältemittel betrieben werden kann.

Anstelle eines Kältemittels arbeitet die Luft-Luft-Wärmepumpe mit der verbrauchten Raumluft. Dank einer speziellen Technik ist es möglich, die verbrauchte Raumluft aufzunehmen. Diese wird genutzt, um die Außenluft zu temperieren. Zu diesem Zweck kommt ein Wärmetauscher zum Einsatz. Durch die Nutzung der verbrauchten Raumluft wird der Einsatz eines Kältemittels überflüssig. Dies ist der große Vorteil der Luft-Luft-Wärmepumpe.


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Voraussetzung für die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Luft-Luft-Wärmepumpen können nur in Häusern installiert werden, die hermetisch nach außen abgeriegelt sind. Die Häuser benötigen eine spezielle Wärmedämmung. Dies gilt für die Außenwände, aber auch für die Fenster und die Türen. Um den Austausch der Luft optimal zu gewährleisten, darf das Gebäude keine Wärme abgeben.

Ein weiterer Grund für die Notwendigkeit der hermetischen Abdichtung des Hauses ist, dass Luft keine so hohen Temperaturen erreichen kann wie beispielsweise Wasser. Somit ist es notwendig, die Eigenschaften der vorhandenen Luft optimal zu nutzen. Und dies gelingt nur, wenn das Haus quasi luftdicht verschlossen ist.

Nachrüstung der Luft-Luft-Wärmepumpe in der Regel nicht möglich

Die hohen Voraussetzungen an die Struktur des Gebäudes führen dazu, dass eine Nachrüstung der Luft-Luft-Wärmepumpe in der Regel nicht möglich ist. Dies gilt vor allem für Altbauten und für Häuser, die keine hohe Energieeffizienz haben. Wenn die Bausubstanz eine hohe energetische Abdichtung nicht hergibt, lässt sich diese im Nachhinein oftmals nicht herstellen.

Somit sind Luft-Luft-Wärmepumpen in den meisten Fällen nur für Neubauten geeignet. Die Planung erfolgt als Einheit. Die Wände, Fenster und Türen werden in Bezug auf die Isolierung auf den Betrieb einer Luft-Luft-Wärmepumpe abgestimmt. Nur dann ist es möglich, die positiven Eigenschaften der Luft-Luft-Wärmepumpe optimal zu nutzen.

Vorteile – Zusammenfassung:

  • kein Kältemittel notwendig
  • Verwendung erneuerbarer Energien
  • kostenneutraler Betrieb bei Kombination mit einer Solaranlage
  • zukunftssichere Heizungsart
  • verbrauchte Raumluft kann genutzt werden

Nachteile – Zusammenfassung:

  • nicht geeignet für den Austausch der Heizungsanlage im Rahmen einer Sanierung
  • hohe Anforderungen an die Struktur des Gebäudes
  • hoher Energieverbrauch durch Dauerbetrieb
  • Luft erreicht niedrigere Temperaturen als andere erneuerbare Energien

Es ist möglich, eine Luft-Luft-Wärmepumpe mit hoher Effizienz zu betreiben. Es gibt verschiedene Maßnahmen, mit denen die Effizienz der Luft-Luft-Wärmepumpe gesteigert werden kann.

Steigerung der Effizienz einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Es ist wichtig, dass die Luft-Luft-Wärmepumpe mit einer hohen Effizienz arbeitet. Durch die Installation eines unterirdisch verlegten Luftbrunnens ist es möglich, die Effizienz zu steigern. In der Folge kann die Luft-Luft-Wärmepumpe mehr Energie abgeben. Dies ist vor allem bei großen Häusern und mehreren Räumen von Vorteil.

Unterirdisch verlegter Luftbrunnen: Erdwärmetauscher

Der unterirdische Luftbrunnen wird alternativ auch als Erdwärmetauscher bezeichnet. Bei der klassischen Installation wird Außenluft angesaugt. Hier schwankt die Effizienz in Abhängigkeit von den Außentemperaturen. Um dies zu verhindern, kann ein Erdwärmetauscher aus unterirdische Luftbrücke in die Heizungsanlage integriert werden. Ziel ist es, dass die Luft keine allzu niedrigen Temperaturen hat, wenn sie in das Haus geleitet wird. Somit zahlt sich der Erdwärmetauscher besonders in der kalten Jahreszeit aus.

Durch die Installation des Erdwärmetauschers wird die Luft nicht direkt in das Haus geleitet. Zunächst erfolgt eine Umleitung durch ein Rohr, das unterirdisch verläuft. Es kann unsichtbar installiert werden. Die Luft wird zunächst in die Erde geleitet. Hier wird sie durch die Nutzung der Erdwärme bereits angewärmt. Auf diese Weise kann die Effizienz der Luft-Luft-Wärmepumpe deutlich gesteigert werden.

Kosten für die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe

Die Kosten für den Kauf einer Luft-Luft-Wärmepumpe sind von der Größe des Hauses abhängig, in dem die Heizungsanlage installiert werden soll. Abhängig von der Leistungsfähigkeit der Pumpe fallen für den Kauf 5.000 bis 10.000 EUR an. Hinzu kommen jedoch weitere Kosten:

  • Installation der Luft-Luft-Wärmepumpe
  • Kosten für den Kauf und die Installation innre Solarthermieanlage
  • eventuell Kosten für ein Rohrleitungssystem

Die Gesamtkosten sind von verschiedenen Faktoren abhängig. Sie können zwischen 25.000 EUR und 50.000 EUR liegen. Die Installation der Luft-Luft-Wärmepumpe ist in kleineren Gebäuden mit einer geringeren Wohnfläche deutlich günstiger als in einem großen Haus mit vielen Zimmern.