Wärmepumpen-Heizung: Luft als Wärmequelle (Luftwärmepumpe, Luft-Wasser-Wärmepumpe)

Nicht nur Erdwärme im engeren Sinn, auch die Außenluft kann als Wärmequelle für die Wärmepumpenheizung dienen. Die Luft wird dabei mittels Ventilator über den Verdampfer geführt, die kalte Luft wird wieder ins Freie abgeführt. Die erzielbare Arbeitszahl ist jedoch geringer als bei anderen Wärmequellen.

günstig herstellbar (Aufwand zur Erschließung der Wärmequelle sehr niedrig, einfache Montage)

Arbeitszahlen niedriger als bei anderen Wärmequellen (Erde, Grundwasser)
Wärmeentzugsleistung reIativ niedrig (3 bis 4kW pro 1000m³ Luft, deshalb große Luftmengen und oft Elektroheizstab zur Nachwärmung nötig).
Eventuell Strömungsgeräusche der Luft in verschiedenen Ausprägungen

Wärmepumpen funktionieren generell am energieeffizientesten, wenn die Spreizung zwischen Temperatur der Wärmequelle und der abgegebenen Temperatur niedrig ist. Dies ist der Grund, warum z.B. eine Grundwasserwärmepumpe energiesparender betrieben werden kann als eine Luftwärmepumpe. Wenn Außenluft als Wärmequelle verwendet wird, ergibt sich alleine aus dem Temperaturniveau der Außenluft im Winter ein schlechterer Wirkungsgrad als bei anderen Wärmequellen.

Bei sehr niedrigen Außentemperaturen hat die Luftwärmepumpe also ohnehin schon einen niedrigeren Wirkungsgrad. Dazu kommt noch, dass die Vorlauftemperatur im Heizsystem bei niedriger Außentemperatur höher sein muss, um die benötigte Raumtemperatur zu erreichen. An sehr kalten Tagen ist also die von der Wärmepumpe zu überwindende Temperaturdifferenz am höchsten und damit der Wirkungsgrad am schlechtesten (d.h. die Wärmepumpe wird immer mehr zur Stromheizung). An wärmeren Tagen und in der Übergangszeit ist der Wirkungsgrad deutlich bessern. Letztendlich sind dies auch die Gründe, warum Luftwärmepumpen am besten nur bei gut gedämmten Neubauten mit einem Flächenheizsystem wie einer Fußbodenheizung eingesetzt werden sollten.

Luftwärmepumpe im Bestand oder im Altbau

Aufgrund der einfachen Installation wird die Luftwärmepumpe von den Herstellern gerne auch für Altbauten oder Sanierungen empfohlen. Hierzu ist zu sagen, dass dies nur bei wirklich seriöser energietechnischer Planung sinnvoll ist und keinesfalls generell empfohlen werden kann. Gerade bei Altbauten sind oft keine Flächenheizungen sondern Heizkörper installiert, die prinzipiell schon eine höhere Vorlauftemperatur benötigen. Nun benötigen Altbauten oftmals aufgrund unzureichender thermischer Sanierungsmaßnahmen mehr Energie als optimal gedämmten Neubauten. Diese beiden Faktoren können bei Luftwärmepumpen in Altbauten zu unerwartet hohen Heizkosten führen. Weiters ist auch der ökologische Aspekt zu betrachten. Wärmepumpen sollten eine Jahresarbeitszahl größer als 4 erzielen, damit sie in der Primärenergiebilanz besser abschneiden als die direkte Verbrennung von Gas. Arbeitszahlen von 4 und höher sind jedoch im Altbaubereich praktisch nicht erzielbar, und wenn dann nur bei wirklich sorgfältiger Planung des Gesamtenergiekonzepts.

Geräuschbelastung, Lärm

Gerade an kalten Tagen muss viel Luft vom Ventilator umgewälzt werden, um die benötigte Wärmeenergie der Wärmequelle entziehen zu können. Hierbei geht es auch schnell einmal um ein paar Tausend m³ pro Stunde. Dies führt zu Geräuschentwicklung durch den Ventilator der Luftwärmepumpe. Es wird von Fällen berichtet, bei denen diese Geräuschentwicklung als unangenehm empfunden wird und sogar zu Nachbarschaftsstreitigkeiten geführt hat. Auch das von den Herstellern angegebene normale Betriebsgeräusch ist bei Aufstellung in unmitttelbar am Gebäude nicht zu unterschätzen (also keinesfalls im Bereich der Schlafzimmer aufstellen). In Datenblättern werden teilweise 50dB(A) und mehr in 1m Entfernung angegeben, dies kann bei ungünstiger Aufstellung in der Nacht durchaus als störend empfunden werden. Achten Sie also beim Kauf einer Luftwärmepumpe auf ein Markengerät mit geprüfter Lärmpegelmessung. Auch Luftwärmepumpen in Splitausführung können hier Verbesserung bringen.

Inverter-Technik bringt Verbesserung

Von verschiedenen Herstellern werden Luftwärmepumpen mit Invertertechnik angeboten, die sowohl Energieverbrauch als auch Geräuschentwicklung verringern. Im Wesentlichen wird bei der Inverter-Technik die Wechselspannung des Netzes in Gleichspannung umgewandelt (umgeformt) und dann vom Gleichstrominverter wieder in Wechselspannung umgeformt (moduliert in der Pulsbreite oder Amplitude). Dieser "technisch erzeugte" Wechselstrom lässt sich immer optimal an den Betriebszustand und Lastfall anpassen. Damit kann die Drehzahl immer optimal nachgeführt werden, was eine Einsparung von bis zu 30% im Vergleich zu Systemen mit einfacher Ein-Aus-Regelung bringt. Diese Drehzahlregelung bringt auch eine Geräuschreduzierung, da die Wärmepumpe bei Teillast mit entsprechend niedrigerer Drehzahl arbeitet. Durch die Verringerung der Start-Stopp-Zyklen wird weiters auch die Lebensdauer der Wärmepumpe erhöht.