Luft-Wasser-Wärmepumpe: Die Luft als Wärmequelle nutzen

Text: C. W. / Letzte Aktualisierung: 27.02.2023

Luft-Wasser-Wärmepumpe als Wärmequelle
Luft-Wasser-Wärmepumpen sind eine effektive und umweltfreundliche Wärmequelle - Beispielfoto: © Sevda Ercan - Adobe Stock

Auch in Berlin bemühen sich immer mehr Bauherren ihr neues Zuhause umweltschonend und günstig zu heizen. Viele Berliner Hausbesitzer entscheiden sich für eine Wärmepumpe. Die Berliner Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe verweist auf die Zuschüsse der Investitionsbank Berlin für energetische Sanierungen in der Hauptstadt. Hier informieren wir über diese effiziente Heizungsmethode.

Luft-Wasser-Wärmepumpen verwandeln Außenluft in Heizenergie. Dank ihrer kompakten Bauweise, ihrer Wartungsarmut und energieeffizienten Funktionsweise spielen sie eine wichtige Rolle bei der energetischen Sanierung von Wohnungen und Gebäuden. Wir erklären Ihnen, wie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe grundsätzlich funktioniert und in welchen Gebäuden sie besonders sinnvoll ist. Darüber hinaus werfen wir einen Blick auf die Kosten und die Umweltbilanz.

Was ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe? - Vorteile & Nachteile

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe entzieht der Umgebungsluft Wärme und wandelt diese in Heizenergie um. Das funktioniert selbst bei sehr geringen Außentemperaturen von bis zu -20 °C. Die Luft ist die Energiequelle. Mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe bereiten Sie die Heizenergie und die Warmwasserbereitung vollkommen ohne fossile Energieträger auf. Alles, was die Wärmepumpen brauchen, ist etwas Strom.

Luft-Wasser- oder Luft-Luft-Wärmepumpen - was ist der Unterschied?

Während Ihrer Recherche nach der richtigen Wärmepumpe werden Sie über verschiedene Typen von Wärmepumpen stolpern. Oft wird sogar nur von Luftwärmepumpen gesprochen. Die Bezeichnung ist korrekt, nur kann es zu Verwechslungen kommen. Üblicherweise unterscheidet man zwei Arten von Luftwärmepumpen:
Beide Wärmepumpen ziehen Wärme aus der Umgebungsluft. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe gibt die daraus entwickelte Heizwärme direkt an die Luft im Haus ab. Was fehlt, ist eine Heizfläche, wie z. B. eine Fußbodenheizung oder ein Heizkörper. Stattdessen erhitzt die Wärmepumpe die Raumluft mit der entzogenen Wärme der Umgebungsluft.
Funktioniert das Heizsystem mit wärmeübertragendem Wasser, kommen Luft-Wasser-Wärmepumpen zum Einsatz. Diese Variante gilt bei der Modernisierung und Umrüstung als Standard.

Die Funktionsweise der Luft-Wasser-Wärmepumpe

Kurz gesagt, funktioniert die Luft-Wasser-Wärmepumpe ähnlich wie ein Kühlschrank - nur umgekehrt. Wie andere Wärmepumpen zieht sie Wärme aus ihrer Umgebung. In diesem Fall ist es nicht die Wärme des Erdreichs oder des Grundwassers, sondern der Luft.

  • 1. Der elektrisch betriebene Ventilator des Geräts saugt die Umgebungsluft an. Deren thermische Energie wird in den Verdampfer weitergeleitet.
  • 2. Im Verdampfer befindet sich ein flüssiges Kältemittel, dessen Temperatur kälter als die der angesaugten Außenluft ist. Das Kältemittel kommt in Kontakt mit der Wärme der Luft und verdampft.
  • 3. Hat das Kältemittel durch die Erwärmung seinen Aggregatzustand vollständig gewechselt (von flüssig zu gasförmig), gelangt es in den Verdichter. Der Wasserdampf ist zu diesem Zeitpunkt noch recht kühl - also ungeeignet, um Heizungs- und Warmwasser aufzubereiten. Im Verdichter (Kompressor) wird deshalb der Kältemitteldampf komprimiert, um den Druck zu erhöhen. Erhöhter Druck führt folglich zu einem Temperaturanstieg und somit zu einer stärkeren Erhitzung des Wasserdampfs.
    Hinweis: Je höher die Vorlauftemperatur der Heizung ist, desto mehr Strom benötigt der Verdichter.
  • 4. Wurde die gewünschte Zieltemperatur erreicht, wird der heiße Wasserdampf in den Verflüssiger weitergeleitet. Er führt die Wärmeenergie in das Heizsystem ein. Der Wasserdampf kühlt langsam ab und der Druck sinkt wieder. Dabei kondensiert das Kältemittel und wird wieder flüssig.
  • 5. Im letzten Schritt wird das flüssige Kältemittel über ein Entspannungsventil geleitet. Es dient dazu, den Druck und die Temperatur auf das Ausgangsniveau zu senken. Jetzt ist das Kältemittel wieder flüssig und kälter als die Umgebungsluft. Der Kreislauf beginnt erneut.

Verschiedene Aufstellmöglichkeiten für Luft-Wasser-Wärmepumpen

Die Funktionsweise der unterschiedlichen Wärmepumpentypen ist immer gleich. Was sie allerdings unterscheidet, ist die Bauweise und damit der Aufstellort. Luft-Wasser-Wärmepumpen sind sowohl in einer Kompaktbauweise als auch als Splitgerät erhältlich.

Besonders platzsparend sind Kompaktgeräte. Sie benötigen in der Regel nicht mehr als einen Quadratmeter. Handelt es sich um ein Innengerät, saugt der Ventilator die äußere Umgebungsluft über Kanäle an, die durch die Wand nach außen führen. Bei Außengeräten ist dies natürlich nicht nötig. Nachteilig ist allerdings die Geräuschentwicklung, wodurch zum Nachbargrundstück ein Mindestabstand von drei Metern eingehalten werden muss.

Wie der Name verrät, werden bei Splitgeräten die Komponenten "gesplittet", also aufgeteilt. Der Verdampfer befindet sich in der Außeneinheit, die übrigen Funktionen befinden sich in der Inneneinheit. Splitgeräte sind kleiner als Kompakt-Wärmepumpen und erfordern keine größeren Mauerdurchbrüche.

Funktionsweise einer Wärmepumpe
Eine grob vereinfachte Darstellung der Funktionsweise einer Wärmepumpe - Beispielfoto: © vector/ AngelaStolle - Adobe Stock

Für wen eignen sich Luft-Wasser-Wärmepumpen?

Wie bereits aus der Funktionsweise hervorgeht, arbeiten Luft-Wasser-Wärmepumpen besonders strom- und energiesparend, wenn die Differenz zwischen Außentemperatur und Vorlauftemperatur des Heizsystems möglichst gering ist. Der Verdichter benötigt so weniger Strom, um die Temperatur des Wasserdampfes zu erhöhen. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe empfiehlt sich daher besonders für Neubauten und energetisch sanierte Gebäude. Zusätzlich senken gute Dämmstandards und eine Flächenheizung (z. B. Fußbodenheizung) den Stromverbrauch. Eine Flächenheizung verteilt die Wärme selbst bei etwas geringerer Vorlauftemperatur gleichmäßig.

Auch im Altbau kann eine Luft-Wasser-Wärmepumpe einen wichtigen Beitrag zu energetisch effizientem Heizen leisten. Sie sollten dabei auf eine Hybridheizung setzen, die sich aus einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und einer herkömmlichen Öl- bzw. Gasheizung zusammensetzt. Die Hybridheizung nutzt automatisch die günstigere Energiequelle. Das heißt, sollten die Außentemperaturen zu niedrig sein, schaltet die Hybridheizung von selbst die Öl- /Gasheizung zu, die in diesem Fall günstiger heizen würde. In sanierten Altbauten reichen mitunter aber auch einfache Luft-Wasser-Wärmepumpen. Ist der Temperaturunterschied zu groß, schaltet das Gerät einen Elektroheizstab hinzu.

Kosten und Förderung von Luft-Wasser-Wärmepumpen durch das Land Berlin und den Bund

Der Preis für die Neuinstallation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe in einem Einfamilienhaus liegt zwischen 10.000 bis 20.000 Euro. Inbegriffen sind in der Regel alle Bauteile, Komponenten und Rohrleitungen. Die Kosten können jedoch variieren, abhängig davon, ob kombinierte Zusatzanlagen vonnöten sind. Auch die Installation eines Außengeräts ist etwas teurer. Hinzukommen Handwerker- und Montagekosten, die bei bis zu 2.000 Euro liegen können. Die Preisangaben sind lediglich Richtwerte und können regional abweichen. Beachten Sie zudem die Marktentwicklung sowie die Verfügbarkeit von Wärmepumpen.

Um die Erstanschaffung attraktiver zu gestalten, stehen Ihnen staatliche Fördermittel zur Verfügung. Ob Ihre Luft-Wasser-Wärmepumpe förderfähig ist, hängt auch vom Einsatzort ab. Aus beiden Faktoren ermittelt sich die jahreszeitliche Raumheizungseffizienz, die in der europäischen Öko-Design-Richtlinie festgelegt wird. Erfüllen Sie alle Voraussetzungen, können staatliche Zuschüsse oder Steuererleichterungen fließen.

Die Vorteile einer Luft-Wasser-Wärmepumpe

  • Kostengünstige Installation im Vergleich zu anderen Wärmepumpentypen
  • Geringer Montageaufwand
  • Generell keine behördliche Genehmigung notwendig wie z.B. bei Erd- bzw. Grundwasser-Wärmepumpen
  • Kompakte Bauweise verlangt nur wenig Aufstellfläche
  • Sowohl für Neu- als auch Altbauten geeignet
  • Mit Fördermitteln finanzierbar

Neben den überwiegenden Vorteilen schlagen nur wenige Nachteile zu Buche: Da einige Bauteile elektrisch betrieben werden, kann die Luft-Wasser-Wärmepumpe den Stromverbrauch belasten. In unsanierten Gebäuden sind die Wärmepumpen zumeist nicht wirtschaftlich. Berücksichtigen Sie beim Aufstellen von Außengeräten auch den Lärmschutz.

Die Umweltbilanz der Luft-Wasser-Wärmepumpe

Selbst wer keinen Öko-Stromanbieter hat, bessert mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe seinen Stromverbrauch umweltfreundlich auf. Denn der Anteil der erneuerbaren Energien im Strommix nimmt seit Jahren zu und liegt mittlerweile bei ca. 40-45 %. Die Effizienz von Wärmepumpen wird in der Jahresarbeitszahl angegeben. Bereits ab einer geringen JAZ von 2 wirkt sich die Luft-Wasser-Wärmepumpe positiv auf die Umweltbilanz aus.

Außerdem sind Luft-Wasser-Wärmepumpen wartungsarm und dadurch äußerst langlebig. Lassen Sie einen Heizungsmonteur in regelmäßigen Abständen die Kältemittelleitungen überprüfen. So stellen Sie eine lange und energieeffiziente Funktion sicher.

Weiterführende Informationen und Quellen:

Wohnen in Berlin

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