Luft-Wasser-Wärmepumpe: Welche Lösung ist sinnvoll?
Angenehm temperierte Wohnräume sind für das Wohlbefinden essentiell. Aber woher soll die Wärme in der kalten Jahreszeit kommen? Teures Gas und Öl, aber auch ein bevorstehender Austausch alter Heizungen machen Wärmepumpen attraktiv. Besonders beliebt: Luft-Wasser-Wärmepumpen. Hier nehmen wir sie unter die Lupe und helfen, eine sinnvolle Lösung zu finden.
Wie funktioniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Wärme der Außenluft und hebt diese auf ein höheres Temperaturniveau. Das technische Prinzip ist simpel: Ein im Gerät verbauter Ventilator saugt die Außenluft an. Deren Temperatur bringt ein Kältemittel zum Verdampfen, das stark komprimiert wird und sich dadurch erhitzt. Die gewonnene Heizwärme wird auf den Wasserkreislauf in einem System mit klassischen Heizkörpern oder mit Fußbodenheizung übertragen.
Schema einer Luft-Wasser-Wärmepumpe: Veranschaulicht wird hier die Funktionsweise einer Luft-Wasser-Wärmepumpe – von der Wärmeaufnahme im Außenbereich bis zur Verteilung im Haus für Heizung und Warmwasser.
Damit eine Luft-Wasser-Wärmepumpe erfolgreich heizen kann, muss sie die Temperaturdifferenz zwischen der Außenluft und der gewünschten Raumtemperatur überwinden. Der meiste Strom wird dabei für den Verdichter (oder Kompressor) verbraucht. Je günstiger das Verhältnis zwischen eingesetzter elektrischer Energie und erzeugter Wärmeenergie, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.
Daraus ergeben sich wichtige Vorteile und Nachteile von Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Vorteile einer Luft-Wasser-Wärmepumpe
- Im Gegensatz zu einer Gasheizung oder Ölheizung benötigt eine Luft-Wasser-Wärmepumpe keine fossilen Brennstoffe - dieser Teil der Heizkosten lässt sich einsparen.
- Im Verhältnis zu einer Sole-Wasser-Wärmepumpe (auch: Erdwärmepumpe) ist der Platzbedarf für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe gering. Unterirdische Leitungen entfallen.
- Der Wirkungsgrad ist hoch und die Lösung kommt sowohl für Neubauten als auch im Rahmen einer energetischen Altbau-Sanierung infrage.
Nachteile von Luft-Wasser-Wärmepumpen
- Weil die Lufttemperatur im Winter deutlich unter 0 Grad Celsius fallen kann, sinkt der Wirkungsgrad einer Luft-Wasser-Wärmepumpe an kalten Tagen – es ist dann mehr Strom nötig, um die Vorlauftemperatur im Heizwasserkreislauf zu erreichen.
- Die Kosten aus dem Betrieb der Wärmepumpe richten sich nach dem Stromverbrauch - sie folgen damit nicht nur dem Heizbedarf, sondern auch Strompreis-Schwankungen.
- Die Wärmepumpe muss genau an den Heizbedarf der Immobilie angepasst werden. Wenn das nicht gelingt, sinkt die Effizienz - und die Kosten steigen.
Tipp: Eine detaillierte Darstellung der Funktionsweise verschiedener Wärmepumpen-Typen inklusive einer einfachen Schritt-für-Schritt-Erklärung aller Kreisläufe finden Sie in unserem Beitrag zur Funktion einer Wärmepumpe.
Worin unterscheiden sich Luft-Wasser-Wärmepumpen?
Nicht jede Luft-Wasser-Wärmepumpe ist gleich. Es gibt angepasste Lösungen je nach Vorlauftemperatur, nach Bauart und verfügbarem Platz im Haus sowie nach dem Gesamtwärmebedarf.
Anpassung an die Vorlauftemperatur
Es gibt angepasste Geräte für Altbauten, die hohe Vorlauftemperaturen benötigen (70 Grad) sowie für Neubauten, für deren Fußbodenheizungen niedrige Vorlauftemperaturen (35 Grad) ausreichen. Die genaue Passung ist wichtig, denn: falsch gewählte Pumpen arbeiten ineffizient. Diesen Unterschied müssen Sie als Käufer also berücksichtigten.
Monoblock- oder Split-Wärmepumpe?
Eine Besonderheit von Luft-Wasser-Wärmepumpen ist die Verfügbarkeit von verschiedenen Bauarten. Es gibt Modelle mit getrennter Außen- und Inneneinheit, sogenannte Split-Systeme, sowie Monoblock-Geräte.
- Eine Split-Wärmepumpe teilt Kältekreislauf und Hydraulik auf die Außen- und Inneneinheit auf. Das bringt mehr Flexibilität, darf aber nur von Fachbetrieben installiert werden.
- Eine Monoblock-Wärmepumpe bündelt alle Komponenten im Außengerät, nur die Wärme wird über wasserführende Leitungen ins Haus geleitet - das macht die Installation einfach, aber erfordert guten Frostschutz.
Vor- und Nachteile der verschiedenen Bauarten
| Typ | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Monoblock | - Einfache Installation - Kein Kältemittelanschluss nötig | - Außengerät größer - Gefahr von Frost bei schlechter Verrohrung |
| Split | - Kompaktere Außeneinheit - Innenmodul flexibel platzierbar | - Installation nur durch zertifizierten Kältemittelbetrieb erlaubt |
In der Regel werden Monoblock-Geräte außen aufgestellt. Es gibt jedoch auch Luft-Wasser-Wärmepumpen in Monoblock-Bauweise, die für eine Innenaufstellung konzipiert sind. Die Idee dahinter: Wenn der Platz für ein Außengerät begrenzt ist oder der Lärmpegel ein Problem darstellt, kann diese Variante interessant sein. Allerdings erfüllen nur wenige Häuser die nötigen baulichen Voraussetzungen.
© Vaillant
Anpassung an den Heizbedarf
Professionelle Heizungsbauer berechnen zunächst den Heizbedarf einer Immobilie, um die am besten geeignete Luft-Wasser-Wärmepumpe zu finden. Heizbedarf und Heizleistung müssen zueinander passen. Der Heizbedarf ergibt sich entweder aus Normwerten, die z.B. in der DIN 12831 für verschiedene Gebäude je nach Bauperiode hinterlegt sind, oder aus gemessenen Verbräuchen vergangener Jahre.
Für eine überschlägige Berechnung des Heizbedarfs dienen diese Werte:
- 120 W/m² Altbau, ohne besondere Wärmedämmung
- 60 – 100 W/m² Gebäude mit normaler Wärmedämmung
- 40 – 60 W/m² Neubau nach Wärmeschutzverordnung 1995
- 30 – 50 W/m² Neubau nach Wärmeschutzverordnung bzw. EnEV 2002
Wie viel Kilowatt (kW) Heizleistung sollte eine Wärmepumpe haben?
Auf Basis der genannten Werte lässt sich die Kilowattleistung einer Wärmepumpe berechnen. Beispiel für ein nach EnEV 2022 gedämmtes Haus mit 40 Quadratmeter Wohnzimmer, 12 Quadratmeter Bad, 8 Quadratmeter Gästebad, je 15 Quadratmeter für 2 Schlafzimmer, 18 Quadratmeter Küche und 40 Quadratmeter Dachstudio (insgesamt 148 Quadratmeter beheizbare Wohnfläche):
148 m² * 40 W/m² Heizbedarf = 5.920 W bzw. 5,92 kW Gesamtwärmebedarf
In diesem Beispiel müsste die gewählte Luft-Wasser-Wärmepumpe also ein Modell mit 6 Kilowatt Heizleistung sein, um den Heizbedarf zu decken.
Praxisbeispiel: Gebäudetypen und passende Luft-Wasser-Wärmepumpen
In der folgenden Tabelle haben wir Beispiele für geeignete Luft-Wasser-Wärmepumpen abhängig vom Gebäudetyp eingetragen.
| Gebäudetyp | Geeigneter Wärmepumpentyp | Allgemeines Beispiel |
|---|---|---|
| Altbau (saniert) | Luft-Wasser-Wärmepumpe mit hoher Vorlauftemperatur | Sanierter Altbau mit klassischen Heizkörpern |
| Neubau | Split- oder Monoblock-Wärmepumpe mit niedriger Vorlauftemperatur | Neubau mit Fußbodenheizung, guter Dämmung, kontrollierter Wohnraumlüftung |
| Mehrfamilienhaus | Zentrale oder modulare Großwärmepumpe | Mehrfamilienhaus mit zentraler Wärme- und Warmwasserversorgung |
Praxis-Tipp: Aufstellort genau wählen
Der genaue Aufstellungsort der Wärmepumpe-Außeneinheit ist wichtig – denn er beeinflusst Effizienz und Geräuschentwicklung. Ein ausreichender Abstand zur Hauswand (mindestens 30–50 cm) gewährleistet eine optimale Luftzirkulation. Der konstante Luftstrom ist wichtig, um den Kältemittelkreislauf durchgängig mit dem Wärmepotenzial der Außenluft zu versorgen. Darüber hinaus werden Resonanzgeräusche durch den richtigen Aufstellort minimiert.
Panasonic
Kosten einer Luft-Wasser-Wärmepumpe
Wenn Sie sich einen Überblick über die Gesamtkosten einer Luft-Wasser-Wärmepumpe verschaffen möchten, ist es gut, drei Komponenten zu unterscheiden: Anschaffungskosten, Installationskosten und laufenden Betrieb (Stromverbrauch inklusive Wartungen). Unser Schaubild zeigt eine typische Kostenaufstellung für ein Einfamilienhaus mit neu installierter Wärmepumpe.
Kosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe: Während im ersten Jahr vor allem hohe Anschaffungs- und Installationskosten anfallen, bestehen die laufenden Kosten ab dem zweiten Jahr überwiegend aus Strom- und Wartungskosten.
Die tatsächlichen Kosten für Ihre Immobilie können darüber liegen und müssen individuell berechnet werden. Mit Hilfe von Förderungen können Sie bis zu 70 Prozent der Anschaffungs- und Installationskosten als Zuschuss vom Staat erhalten.
Der Stromverbrauch: SCOP-Wert liefert Orientierung
Wie wir gesehen haben, ist der Stromverbrauch maßgeblich für die laufenden Kosten einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Sie können selbst mit einfachen Formeln berechnen, was Ihre voraussichtlichen Kosten sind. Dazu können einen Kennwert nutzen, den auch Heizungsbauer verwenden: SCOP.
SCOP steht für Seasonal Coefficient of Performance und bezeichnet das Verhältnis von Stromverbrauch zu Heizleistung - abhängig von verschiedenen Außentemperaturen. In kalten Klimazonen ist der SCOP bei einer Außentemperatur von minus 7 Grad Celsius wichtig, in milderen Gegenden können Sie sich beispielsweise am SCOP bei 2 Grad Plus orientieren.
Beispiel:
- Nehmen wir an, Ihre Immobilie hat einen Gesamtwärmebedarf von 4 Kilowatt.
- Eine Wärmepumpe, die bei minus 7 Grad Celsius Außentemperatur einen SCOP von 4,0 aufweist, benötigt 1 Kilowattstunde Strom, um 4 Kilowattstunden Wärmeleistung zu erbringen.
- Bei durchschnittlich 1.500 Heizstunden im Jahr würde der Stromverbrauch der beispielhaft angenommenen Wärmepumpe bei 1.500 Kilowattstunden liegen.
- Diesen Wert können Sie jetzt mit dem Kilowattstundenpreis Ihres Stromanbieters multiplizieren, um eine Orientierung zu bekommen.
Wenn zusätzlich Warmwasser für einen Speicher bereitgestellt werden soll, muss die Wärmepumpe größer dimensioniert werden und zu den Heizstunden müssen die Stunden für die Warmwasserbereitstellung für Küche, Bad und Co. addiert werden.
Fazit: Wann ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe sinnvoll?
Die Auseinandersetzung mit Luft-Wärme-Wärmepumpen und ihren Eigenschaften ergibt ein klares Bild: Im Neubau und in sanierten Altbau-Häusern ist dieser Wärmepumpentyp eine interessante Wahl. Gut gedämmte Neubauten eignen sich hervorragend, da der Wärmebedarf gering ist. Für Altbauten ergibt eine Luftwärmepumpe vor allem dann Sinn, wenn der Heizungstausch eingebunden ist in eine umfassende energetische Sanierung des Gebäudes.
Ein altes Haus ohne weitere Änderungen mit einer Wärmepumpe auszustatten, ist dagegen nicht ratsam. Es drohen hohe Anschaffungskosten für ein Gerät mit hoher Heizleistung, hohe Betriebskosten - und potenziell das Risiko, in besonders kalten Wintern nicht genug Power zu haben. Hier lohnt sich der Blick auf staatliche Förder- und Finanzierungsprogramme ganz besonders, damit eine ganzheitliche Optimierung der Immobilie möglich ist.