Luft-Wasser-Wärmepumpe: Funktion, Vor- und Nachteile
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe greift auf die Außenluft zu, um deren Energie zum Heizen und zur Warmwasserbereitung nutzbar zu machen. Anders als ihre Verwandten – die Grundwasser- und Erdwärmepumpen – lässt sich die Anlage ohne größere Erschließungsarbeiten installieren. Aber für wen lohnt sich eine Luft-Wasser-Wärmepumpe? Und welche weiteren Vor- und Nachteile bringen die Anlagen mit sich? In unserem Ratgeber erfährst du mehr!
Funktionsweise von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Im Grunde funktioniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nach demselben Prinzip wie Grundwasser- und Erdwärmepumpen: Sie alle machen sich Umgebungswärme zunutze, wobei sie auf verschiedene Wärmequellen zugreifen. Die Art der Wärmequelle findet sich in der Gerätebezeichnung wieder (Luft, Erdwärme oder Grundwasser). Innerhalb des Heizsystems läuft der Wärmetransport dann über ein zirkulierendes Kältemittel ab.
Bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe saugen Ventilatoren die Umgebungsluft an. An einem Wärmetauscher innerhalb der Pumpe trifft die Luft auf das Kältemittel, das sich aufwärmt und verdampft. Um den Siedepunkt des Kältemittels an ein für das Zuhause nutzbares Temperaturniveau anzupassen und den Transport der Wärme zu ermöglichen, setzt ein Kompressor das Kältemittel unter Druck.
Das nun gasförmige Kältemittel gelangt anschließend zum Verflüssiger – einem weiteren Wärmetauscher. Hier kondensiert der Dampf aufgrund des höheren Druckes auf einem höheren Temperaturniveau und die entstehende Kondensationswärme wird auf den Heizwasserkreislauf im Gebäude übertragen. Nun steht die Wärme den Bewohnern zum Heizen und für die Warmwasserbereitung zur Verfügung. Um den Kreislauf zu schließen, muss das Kältemittel wieder auf Anfangsdruck und -temperatur zurückgebracht werden. Das Kältemittel wird daher entspannt und abgekühlt. Dafür sorgt das Entspannungsventil. Damit ist der Kreislauf vollständig und der Wärmetransport beginnt von Neuem.
Tipps zum Weiterlesen
Wenn du dich detaillierter über die Funktion von Wärmepumpen informieren möchtest, findest du in unserem Ratgeber ausführliche Informationen. Übrigens lassen sich Luft-Wasser-Wärmepumpen auch in Altbauten effizient nutzen. In der Regel sind hierfür allerdings zunächst energetische Modernisierungen nötig. Gleichzeitig können Besitzer von Bestandsgebäuden mit beträchtlicher Förderung vom Bund rechnen. Wenn du mehr über den Einsatz von Wärmepumpen im Altbau erfahren möchtest, empfehlen wir dir einen Blick in unseren Ratgeber.
Der Unterschied zwischen Luft-Wasser- und Luft-Luft-Wärmepumpen
Wer sich zum Beispiel online über Luft-Wasser-Wärmepumpen informieren möchte, wird oft unter dem kürzeren Begriff „Luftwärmepumpe“ fündig. Genau genommen bezeichnen die beiden Ausdrücke allerdings nicht dieselbe Anlage: Denn technisch präzise handelt es sich bei der Luftwärmepumpe um einen Oberbegriff, der sowohl Luft-Wasser- als auch Luft-Luft-Wärmepumpen umfasst.
Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen den Heizwasserkreislauf
Der Unterschied zwischen den beiden Pumpentypen besteht in dem Medium, über das die nutzbar gemachte Wärme im Gebäude verteilt wird. Bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe wird die Wärme der Luft auf das Wasser des Heizsystems übertragen – also auf das Heizwasser, das durch Heizkörper oder auch durch die Fußbodenheizung fließt. Da die meisten Wohngebäude in Deutschland über einen Heizwasserkreislauf verfügen, stellen Luft-Wasser-Wärmepumpen hierzulande die verbreitetste Art der Luftwärmepumpe dar.
Luft-Luft-Wärmepumpen tauschen Raumluft gegen Frischluft
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe überträgt die Wärme der Luft hingegen nicht auf einen Wasserkreislauf, sondern unmittelbar auf die Raumluft. Als Wärmequelle dient dabei nicht die Außenluft, sondern die verbrauchte Luft, die sich bereits im Gebäude befindet. Die Luft-Luft-Wärmepumpe saugt frische Außenluft an und befördert verbrauchte Raumluft nach draußen. Im Inneren der Pumpe treffen die beiden Luftströme aufeinander und der Wärmeaustausch findet statt: Warme Frischluft strömt ins Gebäude, während alte, abgekühlte Luft aus dem Inneren abgeführt wird. Dafür benötigt das System keine Heizkörper. Für die Warmwasserbereitung eignen sich Luft-Luft-Wärmepumpen allerdings nicht, da die Wärmeübertragung von Luft auf Luft stattfindet.
Damit Luft-Luft-Wärmepumpen so effizient wie möglich arbeiten, sollte die verbrauchte Zimmerluft noch möglichst warm sein. Schließlich steht so mehr Energie für den Wärmetausch mit der Frischluft zur Verfügung. Das bedeutet auch: Je mehr Wärmeverlust bei einem Gebäude auftritt, desto mehr zusätzliche Energie ist zum Ausgleich nötig, um die Heizfläche mit Wärme zu versorgen. Deshalb bieten sich Luft-Luft-Wärmepumpen vor allem in Passiv- oder Niedrigenergiehäusern an, die dank moderner Gebäudetechnik kaum Wärme nach außen abgeben und aufgrund ihrer Dichtigkeit ohnehin über eine kontrollierte Wohnraumbelüftung verfügen.
Kosten von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Wie bei jeder Pumpenart solltest du dir neben den Einmalkosten auch die anfallenden Betriebskosten genau vor Augen führen, wenn du eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kaufen möchtest. Ein enormer Vorteil aller Luftwärmepumpen besteht darin, dass die Umgebungsluft als Wärmequelle nicht erst erschlossen werden muss, sondern unmittelbar zur Verfügung steht. Insofern brauchst du bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe keine größeren Erschließungskosten einzuplanen – anders als bei Geräten, die Erdwärme- und Grundwasser als Wärmequelle nutzen. Dem gegenüber steht jedoch die tendenziell niedrigere Effizienz von Luftwärmepumpen: Unter Umständen amortisieren sich Erdwärme- und Grundwasser-Wärmepumpen schneller, da ihre Betriebskosten niedriger ausfallen.
Welche Art von Wärmepumpe sich finanziell und ökologisch1 am besten für dein Wohngebäude eignet, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Lass dich von einem Energieberater oder deinem Heizungsinstallateur beraten, oder frage uns nach den Vor- und Nachteilen einer Luft-Wasser-Wärmepumpe.
Einmalige Kosten für Anschaffung und Installation
Für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe und ihre Montage solltest du insgesamt zwischen 28.000 und 33.000 Euro einkalkulieren. Hochwertige Geräte mit einer höheren Jahresarbeitszahl (JAZ) kosten dabei tendenziell mehr. Auch die Leistung der Geräte kann den Preis beeinflussen. Dank staatlicher Förderung können Wärmepumpen-Interessierte außerdem bis zu 40 Prozent der Kosten zurückbekommen.
Laufende Kosten im Betrieb
Den Großteil der Betriebskosten einer Luft-Wasser-Wärmepumpe macht ihr Stromverbrauch aus. Je höher die notwendige Vorlauftemperatur deiner Heizung ist, desto höher muss auch der Druck vor dem Verflüssiger sein und desto höher fallen die monatlichen Stromkosten aus. Ein weiterer Kostenfaktor ist die naturgegebene, vorherrschende Außentemperatur: Je kühler die Außenluft, desto mehr Energie investiert die Pumpe. Die notwendige Vorlauftemperatur hängt wiederum vom Heizbedarf ab. Dieser wird vom Heizverhalten der Bewohner bestimmt, aber auch vom energetischen Zustand des Wohngebäudes. Angesichts der vielen Variablen ist es also kaum möglich, die Betriebskosten einer Wärmepumpe pauschal zu beziffern.
Allerdings kannst du, wenn du deinen jährlichen Wärmebedarf kennst, die monatlichen Betriebskosten für deinen Haushalt individuell berechnen. Dafür benötigst du nur noch die Jahresarbeitszahl deiner geplanten Wärmepumpe. Wie die Berechnung funktioniert, erfährst du in unserem Ratgeber zu den Kosten von Wärmepumpen.
Tipp zum Weiterlesen
Mit Photovoltaik vom eigenen Dach reduzierst du die Betriebskosten für deine Luft-Wasser-Wärmepumpe auf ein Minimum. Denn ohne teuren Strom aus dem öffentlichen Stromnetz brauchst du lediglich für die regelmäßige Wartung der Luftwärmepumpe aufzukommen und kalkulierst ansonsten mit deinem eigenen Verrechnungssatz für den Strom aus der PV-Anlage auf dem Dach. Mit etwa 150 Euro im Jahr fallen die Wartungskosten vergleichsweise niedrig aus.
Luft-Wasser-Wärmepumpen: Vor- und Nachteile
Gegenüber der klassischen Öl- oder Gasheizung bieten Wärmepumpen eine Reihe von Vorteilen. Vor allem ökologisch1 und finanziell sind Eigentümer mit der nachhaltigen1 Technologie gut beraten. Im Folgenden haben wir die konkreten Vor- und Nachteile von Luft-Wasser-Wärmepumpen übersichtlich zusammengefasst.
Vorteile von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Im Hinblick auf den Umweltschutz können Luft-Wasser-Wärmepumpen starke Vorteile für sich verbuchen: Mit der Umgebungsluft als Wärmequelle läuft die Pumpe (fast) ohne fossile Brennstoffe – lediglich der benötigte Strom kann indirekt zu klimaschädlichen Emissionen führen. Allerdings können Wärmepumpenbetreiber gegensteuern: zum Beispiel mit einem speziellen Wärmepumpentarif bei deinem Stromanbieter. Hier sind die Konditionen in der Regel deutlich günstiger als beim normalen Hausstromtarif. Außerdem setzen viele Wärmepumpentarife auf Ökostrom, sodass deine Wärmepumpe vollkommen klimaneutral1 arbeitet. Eine Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach ist besonders gut geeignet die Luft-Wasser-Wärmepumpe mit umweltfreundlichem1 Strom zu versorgen und im Energiebezug unabhängiger zu werden. Regional selbst erzeugter regenerativer Strom ohne Verteilungsverluste des öffentlichen Stromnetzes selbst verbrauchen. Umweltfreundlicher1 geht es nicht.
Ohne fossile Brennstoffe sorgt die Wärmepumpe außerdem für finanzielle Unabhängigkeit vom Brennstoffmarkt. Denn die Preisentwicklung für Öl und Gas wirkt sich nicht auf den Betrieb der Luftwärmepumpe aus. Zu den ökonomischen Vorteilen gesellen sich die relativ niedrigen Wartungskosten sowie die umfassenden Fördermöglichkeiten vom Staat. Da die Wärmequelle Luft von Anfang an zur Verfügung steht, entfallen bei diesem Wärmepumpentyp zudem hohe Erschließungskosten, die sich bei anderen Pumpentypen auf mehrere tausend Euro belaufen.
Apropos Erschließung: Ohne Tiefenbohrungen oder das flächige Verlegen von Wärmekollektoren lassen sich Luftwärmepumpen auch hervorragend an Bestandsgebäuden nachrüsten. Dies kann vor allem in dicht bebauten Wohngebieten von Bedeutung sein. Wichtig: Auch wenn Luftwärmepumpen per se keine behördliche Genehmigung brauchen, behält der Lärmschutz weiterhin seine Gültigkeit. Insbesondere in Wohngebieten gilt es daher, die Lautstärke der Anlage im Betrieb zu berücksichtigen. Möglicherweise kommt die Außenaufstellung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe aus Rücksicht auf deine Nachbarn nicht infrage. Allerdings werden moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen auch immer leiser.
Vorteile auf einen Blick
- förderfähig
- nachrüstbar
- günstige Wartung
- genehmigungsfrei (ggf. Lärmschutz beachten)
- weniger CO2-Emissionen ohne fossile Brennstoffe
- kombinierbar mit Photovoltaik für minimale Betriebskosten
- Unabhängigkeit von der Preisentwicklung fossiler Brennstoffe
- relativ geringer Platzbedarf
- ökologisch1 und sozial nachhaltiges1 Heizen und Warmwasserbereitung
- keine größeren Arbeiten bzw. Kosten für die Erschließung der Wärmequelle (Luft)
Nachteile von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Ein klarer Nachteil der Luft-Wasser-Wärmepumpe besteht in der niedrigeren Effizienz im Vergleich zu Grundwasser- oder Erdwärmepumpen. Der Stromverbrauch der Anlage hängt unter anderem von der vorherrschenden Außentemperatur ab, gegen die die Luftwärmepumpe anarbeitet. Gerade im Winter erreicht der Energiebedarf von Luft-Wasser-Wärmepumpen schnell ein Niveau, das im Vergleich zur Öl- oder Gasheizung nicht mehr wirtschaftlich ist. In Altbauten können energetische Sanierungsmaßnahmen sogar zwingend notwendig sein, damit die Wärmepumpe mit ihrer niedrigen Vorlauftemperatur überhaupt infrage kommt.
Eine passende Lösung für das Problem können hybride Heizsysteme oder regenerative Holzfeuerungen darstellen: In vielen Fällen lassen sich Wärmepumpen parallel zu fossilen Heizungsanlagen betreiben. Intelligente Hybridheizungen wechseln dann automatisch auf die aktuell günstigste Art der Wärmeerzeugung. Ein Wermutstropfen: Die staatliche Förderung fällt bei hybriden Heizsystemen in Kombination mit Öl oder Gas niedriger aus als beim vollständigen Austausch der Öl- oder Gasheizung.
Nachteile auf einen Blick
- Erhöhter Lautstärkepegel der Luftwärmepumpe im Betrieb.
- Verwendung in Altbauten setzt evtl. energetische Sanierung voraus.
- Tendenziell niedrigere Effizienz als andere Wärmepumpentypen (v. a. im Winter).
Fazit: Luft-Wasser-Wärmepumpen machen grünes Heizen möglich
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe sichert dir weitreichende Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen, sodass du der Preisentwicklung von Öl und Gas gelassen entgegenblicken kannst. Gleichzeitig reduzieren die nachhaltigen1 Heizsysteme deinen CO2-Fußabdruck, sodass du ruhigen Gewissens heizen kannst. Wenn eine Grundwasser- oder Erdwärmepumpe für dich nicht infrage kommt, zum Beispiel weil an deinem Grundstück keine Bodenarbeiten möglich sind, oder wenn dir die Anschaffungskosten zu hoch sind, stellen Luftwärmepumpen eine preiswerte Alternative dar.