Verschiedene Wärmepumpen, ein Prinzip

Wärmepumpen nutzen in der Umwelt vorhandene regenerative Wärmeenergie aus der Luft, dem Erdreich und dem Gundwasser. Doch gleich, auf welche Wärmequelle eine Wärmepumpe zugreift, das physikalische Funktionsprinzip ist bei allen Wärmepumpen das gleiche. Mit Hilfe eines Kältemittels, das die Eigenschaft besitzt, bereits bei geringem Temperaturplus zu verdampfen, wird der Umluft die vorhandene Wärmeenergie entzogen. Sie kennen das vom  Kühlschrank. Hier wird die Wärme der Luft im Innenraum nach außen abgeleitet, was den Kühleffekt erzeugt. Wärmepumpen bewirken das Gegenteil. Sie bringen Wärme ins Haus. Das durch die Wärmeaufnahme in den Gaszustand übergehende Kältemittel gelangt zunächst in einen Verdichter (Kompressor) und wird verdichtet. Eine  Druckerhöhung führt bei Gasen naturgemäß zu einem Temperaturanstieg. In einem Wärmeübertrager, der an das Rohrsystem der Heizungsanlage im Haus angeschlossen ist, gibt das komprimierte Gas die gespeicherte Wärmenergie an das Wasser in der Heizungsanlage ab.  Die Temperatur des Kältemittels sinkt, es verflüssigt sich wieder, der Wärmepumpen-Kreislauf beginnt von vorn. Die Grafik veranschaulicht den gesamten Prozess auf einen Blick.

 Quelle: bwp

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Artenvielfalt bei Luftwärmepumpen

Luftwärmepumpen nutzen auf vielfältige Weise die natürliche Ressource Luftwärme. Die gängigsten Luftwärmepumpen unterscheiden sich vor allem danach, welcher Art von Luft sie Wärme entziehen. Die Luft/Wasser-Wärmepumpe greift auf die natürliche Außenluft zu. Das Gerät kann in einem Kellerraum oder im Außenbereich aufgestellt werden. Bei der sogenannten Split-Luft/Wasser-Wärmepumpe hingegen ist das Gerät in eine technische Außeneinheit und eine technische Inneneinheit geteilt.  Dies hat vor allem projekttechnisch den Vorteil, dass keine Warmwasserleitungen außerhalb des Gebäudes installiert und aufwändig wärmegedämmt werden müssen. Die Abluftwärmepumpe wird vor allem in Niedrigenergiehäusern oder auch in Tiefgaragen verwendet, wo die Temperatur der Innenluft durch Abwärme von Personen, technischen Geräten oder eben Fahrzeugen ansteigt. Dieses Temperaturplus wird genutzt, um die  Heizungsanlage bzw. Warmwasser-Aufbereitung mit Wärmeenergie zu versorgen. Auf ähnliche Weise wird mit einer Brauchwasser-Luft/Wasser-Wärmepumpe erwärmte Innenluft genutzt, allerdings ausschließlich zur Warmwasser-Aufbereitung. Anders als bei allen anderen Luftwärmepumpen kommt die Luft/Luft-Wärmepumpe ohne einen Kältemittelkreislauf aus. Hier erfolgt die Wärmeübertragung direkt zwischen der erwärmten Abluft und frischer Zuluft. Sie kommt vor allem in luftdichten Niedrigenergie- und Passivhäusern zum Einsatz.

 Luft/Wasser-Wärmepumpe im Außenbereich. Foto: BWP

Luft/Wasser-Wärmepumpe im Außenbereich. Foto: BWP

Aufwand, Kosten, Preise bei Luftwärmepumpen

Luftwärmepumpen besitzen generell den Vorteil, dass sie bei der Installation einen geringen bautechnischen Aufwand verursachen. Zum Beispiel entfällt die Erschließung von Erdkollektoren oder Erdsonden, wie sie bei Erdwärmepumpen erforderlich ist. Der Platzbedarf für Luftwärmepumpen gestaltet sich außen wie innen als relativ gering. Je nach Art der Luftwärmepumpen sind diese in Alt- und Neubauten einsetzbar. Der konkrete Anwendungsfall spiegelt sich auch im Anschaffungspreis wieder. Die Spanne reicht von wenigen Tausend Euro bis zu mehr als 12.000 Euro. Nachteilig schlagen hohe Betriebskosten zu Buche. Alle Luftwärmepumpen bedürfen zusätzlicher Elektroenergie, um Verdichter und Pumpen zu betreiben. Schwankende Außentemperaturen führen zudem dazu, dass es hierbei zu erheblichen Mehrkosten kommen kann. Generell werden Luftwärmepumpen vom Staat einmalig bezuschusst, wenn sie dem Heizen und der Warmwasser-Erzeugung dienen. Für Hausneubauten gibt es keine Förderung von Luftwärmepumpen.

Fazit: Luftwärmepumpen lohnen nur unter streng begrenzten Kriterien