Luft/Wasser-Wärmepumpe
Als Altbau Wärmepumpe und beim Neubau
Beim Altbau und jüngeren bestehenden Wohngebäuden ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe oft die wirtschaftlichste Lösung, wenn es um den Heizungsaustausch oder um eine Zusatzheizung geht. Zur Energiekosten sparenden Modernisierung oder Sanierung kann die eingesetzte Luft Wasser Wärmepumpe (L/W-WP) monovalent betrieben werden und den bisherigen konventionellen Wärmeerzeuger, z.B. Ölkessel oder Gastherme, vollständig und vollwertig ersetzen. Die übrigen Komponenten der gesamten Heizungsanlage bleiben weitest- gehend bestehen, die Luft/Wasser-Wärmepumpe hat eine eigene neue Regelungs- und Steuerungs-Elektronik. An dieser Stelle sei besonders darauf hingewiesen, daß meistens der erste Schritt zur gebäudeseitigen Energieeinsparung eine gute Wärmedämmung der Gebäudehülle ist. Damit sind alle Flächen gemeint, die das beheizte Gebäudevolumen begrenzen. Sind aber Fassaden und Fenster in gutem Zustand und Arbeiten daran nicht erwünscht oder erlaubt das Budget nicht gleichzeitig die wirkungsvolle Dämmung und Heizungsmodernisierung, kann bei gleichem Energiespareffekt die Investition in eine gut geplante moderne Heizung Wärmepumpe Luft erheblich günstiger sein als die eventuell unerwünschte oder unmögliche Investition in die Dämmung.
Die Luftwärmepumpe Altbau bivalent in Kombination mit einem beibehaltenen Heizkessel kann energiesparend parallel betrieben werden und die hauptsächliche Heizleistung liefern. Der Heizkessel wird dann nur bei sehr niedrigen Außentemperaturen automatisch zugeschaltet. Der Zeitpunkt hängt hauptsächlich vom Wärmebedarf und der Wärmedämmung des Gebäudes und von der Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe ab. Als kostensparende Zusatzheizung liefert die Luftwärmepumpe Altbau bivalent im Sommerhalbjahr und in den milden Übergangszeiten allein die Wärme für Heizung und Brauchwasser. Im Winter versorgt dann zusätzlich oder ausschließlich die bisherige Heizkessel-Anlage das Haus mit Wärme.
Beim Neubau ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe (L/W-WP) eine kostengünstige Heizung, sofern eine gute und möglichst luftdichte Wärmedämmung ohne Wärmebrücken vorhanden ist: Außenwände, Fenster und Haustüren sowie Kellerdecke und oberste Geschoßdecke bzw. bei beheiztem Keller Bodenplatte und Perimeter, bei beheiztem Dachgeschoß Dach und Drempel. Für die L/W-WP sind keine behördlichen Genehmigungen einzuholen. Alle Erdbohrarbeiten entfallen, ebenso die aufwendigen Erdbewegungen zur Verlegung von Erdkollektoren oder Absorbermatten, die der Gartenerde Wärme entziehen, was zu Vereisung und schlechtem Pflanzenwachstum führen kann. Die L/W-WP ist auch im Neubau problemlos und universell einsetzbar.
Luft/Wasser-Wärmepumpen werden in jeder benötigten Leistungsklasse angeboten. In der Bauweise stehen prinzipiell drei unterschiedliche Gerätearten zur Wahl. Bei der Luft Wasser Wärmepumpe zur Außenaufstellung werden relativ kurze, gut isolierte Vor- und Rücklauf- Leitungen für das Heizwasser zwischen Haus und Wärmepumpe verlegt. Bei diesen Geräten ist ganz besonders auf die Angaben zur Geräuschlautstärke, den Schalldruckpegel oder auch Lärmpegel, zu achten, um zumindest mit der Nachbarschaft keinen Ärger zu bekommen. Bei der Luft/Wasser-Wärmepumpe zur Innenaufstellung werden Maueröffnungen benötigt, um die Luftzufuhr und Luftabfuhr über fachgerecht gedämmte Kanäle zur und von der Luft Wasser Wärmepumpe zu ermöglichen. Bei Luftwasserwärmepumpe-Splitgeräten wird die Absorbereinheit, die aus Verdampfer und Ventilator besteht, im Freien aufgestellt. Modellabhängig darf die Entfernung bis zu 20 Meter von der Inneneinheit betragen. Zwei dünne Leitungen mit Kältemittel führen ins Haus zur Verdichter-und Kondensoreinheit. Der Absorberplatz sollte nicht unbedingt vor einer Wand sein, eine sonnige Stelle mit freier und luftiger Umgebung ist gut, sogar das Garagendach. Das Kondenswasser muß versickern oder ablaufen können. Je nach Bauart ist eine Schneeschutzhaube angeraten. Die genannten Bauweisen werden von einzelnen Herstellern in abgewandelten Varianten angeboten.
Kombinations- oder Kompaktgeräte sind komplette Einheiten der Wärmepumpe mit einem Wamwasserspeicher bei geringstem Platzbedarf. Der Speicher soll wegen der Gefahr der Bildung gefährlicher Legionellen und anderer Keime wöchentlich einmal auf 60°C aufgeheizt werden, dadurch steigt der Stromverbrauch. Und weil solche Speicher in naher Zukunft verboten werden, ist auch zur Wärmepumpe die unbedenkliche Warmwassserbereitung mit einer Durchlaufeinrichtung zu empfehlen.
Die Wärmepumpe Luft-Wasser wird manchmal nur zur Hausbeheizung oder allein zur Trinkwassererwärmung eingesetzt, in den meisten Fällen erfüllt sie beide Aufgaben. Sie kann nahezu beliebig kombiniert werden mit anderen Wärmeerzeugern oder vorhandenen Heizungsanlagen. Für die Anbindung, Einbindung, Regelung und Steuerung halten einige Hersteller, Lieferanten und Fachbetriebe fertige schematische Montage- und Schaltungs- Planzeichnungen bereit. Wichtig ist die sorgfältige Planung, Auslegung und Auswahl sowie die fachmännische gesamte Installation und Abstimmung aller Anlagenkomponenten bis hin zum hydraulischen Abgleich der Heizungsanlage und deren Heizkurvenanpassung ans Gebäude. Dadurch wird die reibungslose Funktion gewährleistet und ein günstiger, optimaler Betrieb des Gesamtsystems erreicht.
Die Wärmeabgabe der Luftwasserwärmepumpe erfolgt am besten über Flächenheizungen wie die Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung. Eine interessante Alternative ist die Sockel- oder Fußleistenheizung, bei der die Wand der Flächenstrahler ist. Zu alte Heizkörper sollten durch Niedertemperaturheizkörper ersetzt werden, aber gute vorhandene Radiatoren oder Konvektoren können weiter genutzt werden. Im Gebäudebestand sind häufig in einem Haus sehr unterschiedliche Raumbeheizer, z.B. Radiatoren und Fußbodenheizung, anzutreffen. Diese können gemischt auch in die L/W-WP- Heizungsanlage integriert werden.
Für sehr kalte Tage ist bei fast allen L/W-WP ein Elektroheizstab, auch Heizpatrone genannt, als Zusatz- und Notfallheizer vorgesehen, der das Heizwasser z.B. im Pufferspeicher oder im Kombispeicher für Heiz- und Brauchwasser erwärmt. Einige Luftwärmepumpen benötigen aufgrund eines modernen Kältemittels und wegen veränderter mechanischer und elektronischer Bauteile und Regelung überhaupt keinen Heizstab. Sie haben durch die neue DC-Invertertechnik einen verbesserten Wirkungsgrad und liefern nach Herstellerangaben noch bei -15°C sehr wirtschaftlich und bis -25°C zuverlässig genügend Wärme ins Haus. Eine einfachere Regelungsschaltung bewirkt die modulierende Arbeitsweise. Zum modulierenden bzw. invertergeregelten Betrieb finden Sie unter InfoSpezial in InfoTipps weitere Angaben.
Der Wirkungsgrad wird bei Wärmepumpen als Leistungszahl bezeichnet. Jede Wärmepumpe arbeitet am effizientesten, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle und der Wärmeabgabe am geringsten ist. Die Luft-Wärmepumpe ist wegen der im Winter niedrigen Außentemperaturen im Nachteil gegenüber Erd-Wärmepumpen oder Wasser-Wärmepumpen. Die L/W-WP hat ihren besten Wirkungsgrad und damit den relativ geringsten Stromverbrauch, wenn die Vorlauftemperatur des Heizwassers bei 35°C liegt, also der Temperatur für Flächenheizungen. Die meisten L/W-WP können Heizwassertemperaturen bis 50/55°C erzeugen, manche bis 65°C. Hohe Wassertemperaturen verringern erheblich den Wirkungsgrad. Sowohl die modellunterschiedlich verlaufende Enteisung des Absorbers ab Außentemperaturen in Nullpunktnähe, Reifansatz beginnt bereits ab 7°C, wie auch notwendige regelmäßige elektrische oder Heißgas-Aufheizungen des Trinkwarmwasser-Speichers auf 60°C mindern den Wirkungsgrad der Luft/Wasser-Wärmepumpe.
Die Leistungszahl ist, international als COP (Coefficient Of Performance) bezeichnet, ein Meßwert, der von den Herstellern unter normierten Laborbedingungen ermittelt wird. Manche Werte sind von anerkannt unabhängigen Prüfinstitutionen wie dem renomierten Wärmepumpen-Testzentrum WPZ Buchs in der Schweiz bestätigt. Weitere Einrichtungen, die herstellerneutrale Tests und Prüfungen von Wärmepumpen in Deutschland und in Österreich durchführen, werden in InfoSpezial benannt. Die Leistungszahl ist ähnlich aussagekräftig wie der Normverbrauch beim Pkw, sie dient dem Leistungsvergleich von Wärmepumpen untereinander. Allerdings müssen Sie darauf achten, ob gleiche Normbedingungen vorliegen, insbesondere ob die jeweiligen Bezugstemperaturen für Wärmequelle und Wärmeabgabe bei den verschiedenen Modellen gleich sind. Ein COP-Beispiel finden Sie am Ende des nächsten Abschnitts.
Die Jahresarbeitszahl JAZ ist die aussagekräftigere Leistungskenngröße. Sie gibt den Wirkungsgrad der Wärmepumpe im praktischen Betrieb wieder und erfaßt als sogenannte Anlagenarbeitszahl AAZ die Einflüsse aller übrigen Heizungskomponenten. Arbeitszahlen werden mit extra einzubauenden Wärmemengenzählern gemessen und bestimmt und geben die anlagenspezifische Betriebsleistung der L/W-WP an, in der Aussagestärke vergleichbar der des tatsächlichen Spritverbrauchs eines Pkw im Alltagsbetrieb. Die zwecks Förderung vom beauftragten Installations-Fachunternehmen vorab zu berechnende theoretische JAZ wird praktisch durch Messung von Stromverbrauch und Wärmemengen im Jahresbetrieb ermittelt, korrigiert und ggf. vom BAFA-zugelassenen Energieberater testiert. Diese realistische JAZ ist eines der Prüfkriterien der staatlichen Förderung durch das BAFA, das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle. Zur Förderung von ökologisch effizienten Luft-Wasser-Wärmepumpen muß deren JAZ mindestens 3,5 im Neubau beziehungsweise 3,3 im Gebäude- bestand (Altbau) sein. Diese Werte sind beispielsweise mit COP 3,5 (A2/W35) schwer erreichbar. A2 bedeutet Luft (Air) von 2°C, W35 meint Wasser von 35°C, also die Wärme- abgabetemperatur ans Heizwasser oder einfach gesagt die Heizungsvorlauftemperatur.
Die staatliche Förderung von erneuerbaren Energien u.a. ist umweltpolitisch geprägt. Im Vordergrund stehen ökologische Absichten und nicht ökonomische Vorteile für Sie. Daß Sie mit einer Luft-Wärmepumpe Energiekosten einsparen können, auch wenn die JAZ unter den Mindestanforderungen der Förderung liegt, ist unbestreitbar. Ebenso zweifelsfrei ist erst ab einer JAZ 3 ein Gewinn für die Umwelt durch weniger Primärenergieverbrauch und damit weniger Emissionen gegeben. Die finanzielle Belastbarkeit des durchschnittlichen Hauseigners, wirtschaftliche Perspektiven oder gar Ihr Draufzahlen durch ungenügende Amortisation Ihrer Investitionen in primär ökologische Energieeinsparmaßnahmen spielte beim Fördergedanken des Gesetzgebers vermutlich keine Rolle. Bei aller Umweltfreundlichkeit, die meisten privaten Hauseigentümer müssen sich vorrangig ökonomisch orientieren. Entsprechend wird nicht oder wenig investiert im Sinn der im Grundgedanken richtigen, aber in der Realität wohl nicht richtig ansprechenden Förderung, zudem bürokratische Vorgaben und Verfahren kaum Anreiz sind. So hatte das Fördergeld bisher nicht die erwünschte Nachfrage und Wirkung. Es wurde in den letzten Jahren kaum mehr als die Hälfte der verfügbaren Fördermittel des BAFA abgerufen. Der aktuelle Stand und Verlauf ist jederzeit leicht feststellbar. Sehen Sie beim BAFA nach. Mehr zu Förderung Luftwärmepumpe finden Sie in InfoSpezial unter InfoTipps.
Die Raumkühlung ist mit Luft-Wasser-Wärmepumpen möglich und erfolgt aktiv, d.h. der Kompressor arbeitet im umgekehrten Kreislauf des Kältemittels. Fußböden bzw. Wände geben hohe Raumtemperaturen an das kalte Wasser ihrer Flächenheizschlangen ab und das so temperierte Wasser wiederum ans Kältemittel der L/W-WP. Dort gelangt die Temperatur des Kältemittels durch Verdichtung auf ein höheres Niveau und wird an die Außenluft abgegeben. Diese Kühlung über die Heizflächen wird aus bauphysikalischer Sicht nicht immer empfohlen. Die Kühlung über Gebläsekonvektoren ist eine andere, weniger bekannte Möglichkeit. Eine Alternative könnte auch die Luft/Luft-Wärmepumpe sein, da sie ein Klimatisierungsgerät zum Heizen und Kühlen und ggf. zur Luftfeuchteregulierung ist. Die baubiologische Betrachtung von Heizung und Kühlung ist ein Sonderthema für sich, das unter InfoSpezial in InfoTipps nachfolgt. Gesundheitliche und Wohlfühl-Aspekte sind immer mehr nicht nur für Allergiker bedeutsam. Niemand mag dauernd kalte Fußgelenke und heißen Kopf, Zugluftströmungen, Hausstaub, zu trockene oder zu feuchte Luft oder gar Schimmelbefall als krank machende Dauergäste im Haus.
Zur Pool-Schwimmwasser-Beheizung ist die Luftwasserwärmepumpe bestens geeignet, sofern sie zu diesem Zweck gebaut oder umgerüstet wurde. Wegen der sehr agressiven Wasserzusätze bei Schwimmbecken müssen besondere korrosionsresistente Materialien verwendet werden. Das berücksichtigen Spezialhersteller oder umrüstende Fachbetriebe. Sie verwenden entsprechende wasserführende Teile und einen Kondensor-Wärmetauscher aus Titan. Solche Luftwasserwärmepumpen fürs Schwimmbecken gibt es sowohl zur Innen- wie auch zur Außenaufstellumg. Sie erwärmen das Wasser sehr preiswert und auch dann, wenn eine Solarbeheizung das nicht kann. In Fachhandel-Shops werden Markengeräte in vielfältiger Ausstattung und Leistung angeboten. Beispielsweise für Pools bis maximal 40 m³ beginnen da die Preise für 6 kW-Geräte zwischen 2 und 3 T€.
Zu Luftwärmepumpe Kosten und zu Luftwärmepumpe Preis erhalten Sie Hinweise hier unten und in InfoSpezial unterInfoTipps.
Eine realistische Preisorientierung zu Luft/Wasser-Wärmepumpen ist sinnvoll nur den individuellen Gegebenheiten entsprechend möglich. Hierzu sollten Sie sich die allgemeinen Angaben einiger Hersteller, Lieferanten und Installationsbetriebe ansehen. Eine ungefähre Orientierung ist beim Einfamilienhaus: Preise für gute Luft/Wasser-Wärmepumpen beginnen zwischen 3 und 4 T€, für Bausätze bis zur Leitungsverteilung ab circa 6 T€, und für kleine komplett installierte Luft/Wasser-Wärmepumpen-Heizungen beginnen die Preise ohne Leitungen und Heizkörper bei etwa 9 T€.
Weitere Ausführungen und Ergänzungen zu wichtigen Begriffen des vorstehenden Artikels stehen unter InfoSpezial in InfoTipps.
