Luft-Luft-Wärmepumpe: Heizen mit Umgebungsluft

Die meisten Wärmepumpen nutzen zur Bereitstellung von Wärmeenergie ein in einem Kreislauf zirkulierendes Kältemittel, welches der atmosphärischen Luft, dem Grundwasser oder der Erde die Wärme entzieht, aufbereitet und anschließend an das Heizsystem abgibt. Die Funktion einer Luft-Luft-Wärmepumpe unterscheidet sich zu anderen Geräten wie der Luft-Wasser-Wärmepumpe dadurch, dass hier kein Kältemittelkreislauf vonnöten ist. Stattdessen kommen Ventilatoren zum Einsatz, die die Außenluft ansaugen, welche die verbrauchte Raumluft dann erwärmt. Dies geschieht über einen Plattenwärmetauscher innerhalb der Pumpe. Anschließend durchläuft die so erwärmte Luft einen weiteren Zuluftnacherhitzer, der ihr Temperaturniveau noch weiter erhöht, bevor sie schließlich in ein spezielles Lüftungssystem im Wohnraum geleitet wird. Die Raumluft bläst dieses System nach dem Entzug der Wärme nach draußen.

Zur Steigerung der Effizienz von Luft-Luft-Wärmepumpen, gerade in kalten Wintermonaten, kann optional ein sogenannter „Luftbrunnen“ zum Einsatz kommen. Es handelt sich hierbei um eine Art Erdwärmetauscher. Die Außenluft gelangt nach dem Ansaugen in ein unterirdisches Rohr, bevor sie in den Plattenwärmetauscher eintritt. Auf diese Weise erwärmt die Erdwärme die Luft noch einmal zusätzlich, wodurch sich die Energiebilanz verbessert, da alle nachgeschalteten Heizsysteme weniger intensiv arbeiten müssen. Zudem wird die Außenluft beim Durchlaufen des unterirdischen Luftbrunnens gefiltert und somit die Luftfeuchtigkeit reguliert. Der Luftbrunnen besteht aus einem Schacht, bei dem die Luft durch eine Schicht Kies, Sand und Erde gesogen wird, bevor sie zum Haus gelangt. Der Erdwärmetauscher kann im Sommer außerdem dazu dienen, die Außenluft besser zu kühlen und die Temperatur im Haus effektiver zu senken.

Damit eine Luft-Luft-Wärmepumpe effizient arbeiten kann, müssen einige Voraussetzungen gegeben sein. Besonders wichtig sind eine ausreichende Dämmung sowie eine Wärmeschutzverglasung an den Fenstern und Fenstertüren. Denn Luft kann weniger Wärme transportieren als ein flüssiges Wärmeträgermedium, wie zum Beispiel Wasser. Ansonsten reicht die Leistung der Pumpe womöglich nicht aus, um die Heizlast des Gebäudes zu decken. Aus diesem Grund eignen sich Luft-Luft-Wärmepumpen überwiegend für Passiv- oder Niedrigenergiehäuser. Für den Einsatz in einem Altbau sind die Geräte in der Regel nicht geschaffen. Eine höhere Heizlast lässt sich zwar mit einem größeren Luftvolumenstrom bewältigen, für den größere Kanäle und stärkere Ventilatoren nötig sind. Hierdurch wird die Pumpe jedoch teurer, benötigt deutlich mehr Energie und büßt an Effizienz ein. Meist übersteigen die Kosten dann die Einsparungen, die sich durch den Ersatz einer Gas- oder Ölheizung ergeben.
 

Bei der Anschaffung einer Luft-Luft-Wärmepumpe sollte außerdem das Luftverteilungssystem gut geplant sein. Abgehängte Decken eignen sich besonders für dessen Unterbringung, in Neubauten lassen sie sich selbstverständlich in speziellen Schächten, Decken oder Fußböden installieren. Bedenken Sie, dass das System nicht nur heizt, sondern gleichzeitig auch lüftet, und beziehen Sie dies optimal in Ihre Planung mit ein, um zusätzlich Energie zu sparen. Heizkörper sind bei dieser Art der Heizung ebenfalls nicht nötig. Zudem besteht keine Genehmigungspflicht, wie es etwa bei Erd- oder Grundwasserwärmepumpen der Fall ist.