Heizungsersatz, mit einer Luft-Wärmepumpe können Sie Ihr Haus effizient heizen und kühlen.

Um die Probleme der Luftverschmutzung und des Dunstes zu lösen, die durch herkömmliche Kohleheizungen verursacht werden, ist die Förderung und Anwendung von Heizmethoden mit sauberer Energie dringend erforderlich. In Anbetracht der ständig steigenden Energiepreise und der negativen Folgen, die die großflächige Ausbeutung traditioneller Energiequellen (fossile Brennstoffe, Kohle) für die Umwelt hat, muss der "Business as usual"-Ansatz, den wir in den letzten 50-60 Jahren bei der Energieversorgung unserer Häuser verfolgt haben, überdacht werden.

Inmitten dieses andauernden Kampfes zwischen der bewährten Zuverlässigkeit traditioneller Heiztechnologien und dem ungenutzten Potenzial neuer Heizlösungen auf der Basis erneuerbarer Energien hat die Wärmepumpe ihre Relevanz und Nützlichkeit als umweltfreundliche Alternative zur herkömmlichen Haushaltsheizung bewiesen. Die Leistung und die Luftverteilung von Luft-Luft-Wärmepumpen und Luft-Wasser-Wärmepumpen unter denselben Betriebsbedingungen sind jedoch unterschiedlich.

 
Luft-Wärmepumpe

Mit einer Luft-Wärmepumpe können Sie Ihr Haus effizient heizen und kühlen. Bei ordnungsgemäßer Installation kann eine Luft-Wärmepumpe bis zu dreimal mehr Wärmeenergie an ein Haus liefern als die elektrische Energie, die sie verbraucht. Dies ist möglich, weil eine Wärmepumpe Wärme überträgt, anstatt sie wie Verbrennungsheizungen aus einem Brennstoff umzuwandeln.

Luft-Wärmepumpen werden seit vielen Jahren eingesetzt. In den letzten Jahren hat sich die Luft-Wärmepumpentechnologie weiterentwickelt, so dass sie nun auch in kälteren Regionen eine legitime Alternative für die Raumheizung darstellt.

Es gibt verschiedene Arten von Luft-Wärmepumpen – «kanallos» versus «kanalisiert».

Kanallose Anwendungen erfordern minimale bauliche Maßnahmen, da nur ein Loch durch die Wand erforderlich ist, um den Außenkondensator und die Innenköpfe zu verbinden.

Kanalisierte Systeme verwenden einfach ein Kanalsystem. Wenn Ihr Haus bereits über ein Belüftungssystem verfügt oder es sich um einen Neubau handelt, können Sie dieses System in Betracht ziehen.

Kurzkanalanlagen sind herkömmliche große Luftkanäle, die nur durch einen kleinen Teil des Hauses verlaufen.  Kurzkanalgeräte werden oft durch andere kanalfreie Geräte für den Rest des Hauses ergänzt.

Die meisten Wärmepumpen sind Split-Systeme, d. h. sie haben einen Wärmetauscher innen und einen außen. Die Zu- und Abluftkanäle werden mit dem zentralen Innenventilator verbunden.

Bei Komplettsystemen befinden sich normalerweise beide Wärmetauscher und der Ventilator im Freien. Die beheizte oder gekühlte Luft wird über Kanäle, die durch eine Wand oder ein Dach verlaufen, in den Innenraum geleitet.

Multi-Zone versus Einzel-Zone

Einzonige Systeme sind für einen einzigen Raum mit einem Außenverflüssiger und einem Innenverflüssiger ausgelegt.

Mehrzonenanlagen können zwei oder mehr Innenregister haben, die mit einem Außenverflüssiger verbunden sind. Mehrzonen-Innenregister variieren in Größe und Ausführung und schaffen jeweils eine eigene Komfortzone", mit der Sie einzelne Räume, Flure und Freiflächen heizen oder kühlen können. Diese Unterscheidung kann auch als "Multi-Kopf vs. Single-Kopf" und "Multi-Port vs. Single-Port" bezeichnet werden.

Die Merkmale von Luft-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind unterschiedlich -  Luft/Wasser - Wasser/Wasser: Welche ist besser?

In der Öffentlichkeit herrscht die unbegründete Meinung, dass Wasser-Wasser-Wärmepumpen (Grundwasser-Wärmepumpen) im Allgemeinen effizienter sind als Luft-Wasser-Wärmepumpen und daher rentabler zu betreiben sind. Die Praxis zeigt jedoch, dass die Wärmepumpen (sowohl die Luft-Wasser- als auch die Wasser-Wasser-Wärmepumpen), auch wenn sie sich konzeptionell unterscheiden, ähnliche Betriebskosten aufweisen, vorausgesetzt, beide Systeme haben die gleiche Nennleistung. Im Folgenden wird erläutert, warum die Betriebskosten für beide Systeme mehr oder weniger gleich sind, auch wenn die Funktionsprinzipien der beiden Heizgeräte leicht unterschiedlich sind.

Luft-Wasser-Wärmepumpe versus Wasser-Wasser-Wärmepumpe

In der kalten Jahreszeit stabilisieren sich die Flüssigkeiten im Erdkollektor der Wasser-Wasser-Wärmepumpe knapp unter dem Gefrierpunkt, während die durchschnittliche Lufttemperatur, die von der Luft-Wasser-Wärmepumpe angesaugt wird, bei etwa +4 Grad Celsius liegt. Im Gegensatz dazu entzieht die Luft/Wasser-Wärmepumpe der Luft in den Sommermonaten mehr Wärme als die Grundwasser-Wärmepumpe, was sie weniger effizient macht, wenn es um die Kühlung von Gebäuden geht, aber recht praktisch, wenn es darum geht, eine ausreichende Menge an Warmwasser bereitzustellen. So funktioniert eine Luft/Wasser-Wärmepumpe:

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Selbst wenn die Außentemperaturen auf -15 Grad Celsius sinken, kann die Luft/Wasser-Wärmepumpe bei einem gut gedämmten Haus und einem guten Fußbodenheizungssystem immer noch allein für ausreichende Wärme sorgen. Problematisch wird es, wenn die Temperaturen plötzlich unter -15 oder -20 Grad Celsius fallen, was eine Luft/Wasser-Wärmepumpe nicht so gut bewältigen kann wie die Wasser/Wasser-Wärmepumpe, nämlich aufgrund der höheren Grundwassertemperaturen trotz der äußeren Wetterbedingungen. Das bedeutet, dass man, um Heizungsunterbrechungen während der kalten Wintertage zu vermeiden, den Gas- oder Elektroofen einschalten muss, mit dem einige der Luft-Wasser- und Luft-Luft-Wärmepumpen ausgestattet sind, was unweigerlich die Heizkosten erhöht.

Die Erdwärmepumpe (Wasser-Wasser- oder Erd-Wasser-Wärmepumpe) hat zwar nicht den höchsten Wirkungsgrad, sorgt aber dafür, dass Sie auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen einen gewissen "Seelenfrieden" bewahren. Auch wenn die Pumpe mit einer höheren Leistung als üblich laufen muss, sind die Gesamtkosten im Vergleich zu Luft-Wärmepumpen nur geringfügig höher.

Der Erdkollektor der Wasser/Wasser-Wärmepumpe, der mit einem Kühlmittel auf Glykolbasis betrieben wird, dessen Dichte größer und dessen Wärmeübertragungseigenschaften halb so groß sind wie die des Wassers, verbraucht in der Regel mehr Strom als der externe Ventilator der Luft/Wasser-Pumpe. Diese Differenz im Stromverbrauch deckt also die Verluste ab, die mit dem zyklischen Abtauen des Verdampfers der Luft-Wasser-Wärmepumpe verbunden sind.

Zusätzlich zu den oben genannten Aspekten dürfen die Investitionskosten nicht außer Acht gelassen werden, die bei Luft-Wärmepumpen in der Regel wesentlich niedriger sind als bei Erdwärmepumpen. Der Preis einer Luft-Wasser-Pumpenanlage entspricht dem eines Wasser-Wasser-Pumpenkollektors und gewährleistet eine Amortisationszeit von fast 2 Jahren. 

Alles in allem sind die Betriebskosten der beiden Wärmepumpen ähnlich. Das liegt daran, dass, wenn die Kosten der einen unter bestimmten Bedingungen steigen, die Kosten der anderen unter denselben Umständen niedrig gehalten werden können und umgekehrt. Wenn man auf der einen Seite verliert, kann man auf der anderen Seite gewinnen. Alles hängt davon ab, wie man die Pumpe einsetzt, sei es Luft zu Wasser oder Wasser zu Wasser.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Das Kältesystem einer Wärmepumpe besteht aus einem Kompressor und zwei Kupfer- oder Aluminiumregistern (eines innen und eines außen), die zur Unterstützung der Wärmeübertragung mit Aluminiumlamellen versehen sind. Im Heizbetrieb entzieht das flüssige Kältemittel in der äußeren Spule der Luft Wärme und verdampft zu einem Gas. Das Innenregister gibt die Wärme des Kältemittels ab, wenn es wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert. Ein Umschaltventil in der Nähe des Verdichters kann die Richtung des Kältemittelstroms für den Kühlbetrieb sowie für das Abtauen des Außenregisters im Winter ändern.

Die Effizienz und Leistung der heutigen Luftwärmepumpen ist das Ergebnis technischer Fortschritte wie thermostatische Expansionsventile für eine präzisere Steuerung des Kältemittelflusses zum Innenregister, Gebläse mit variabler Drehzahl, die effizienter sind und einige der negativen Auswirkungen von engen Kanälen, schmutzigen Filtern und verschmutzten Wärmetauschern kompensieren können, verbesserter Registerkonstruktion, verbesserter Elektromotoren und zweistufige Kompressoren sowie Kupferrohre, die innen gerillt sind, um die Oberfläche zu vergrößern.