Die Luftwärmepumpe im Einsatz

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Eine der drängenden und kontroversen Fragen beim Hausbau ist heute vielfach die nach dem „richtigen“ Heizsystem. Fossile Brennstoffe gelten als überholt und werden Schritt für Schritt auf rechtlichem Wege eingeschränkt. Holz in jedweder Form muss meist ebenfalls zugekauft werden und benötigt Platz, verursacht Schmutz und weist einige andere Nachteile auf. Immer wieder wird die Luftwärmepumpe, beispielsweise die Panasonic Aquarea, deshalb als Musterlösung präsentiert. Doch was steckt dahinter und wie prägnant schlagen die Vorzüge tatsächlich zu Buche?

Was ist eine Luftwärmepumpe?

Eingangs stellt sich natürlich die Frage, was denn genau eine Luftwärmepumpe überhaupt ist. Allgemein dürfte mittlerweile bekannt sein, was eine Wärmepumpe ist. Sie nutzt die in der Umgebung vorhandene Wärme, um daraus Heizenergie zu gewinnen. Allerdings umfasst diese Beschreibung nicht nur eine Wärmpumpe, sondern gleich eine Vielzahl unterschiedlicher Typen. Denn die benötigte Energie lässt sich selbstverständlich nicht nur aus einem Medium gewinnen, sondern an unterschiedlichsten Stellen unserer Umwelt. Wie der Name bereits vermuten lässt, nutzen Luftwärmepumpen Luft als Ursprungsort der zur Heizwärmeerzeugung eingesetzten Energie. Das mag für Laien zunächst merkwürdig klingen, jedoch beinhaltet die gewöhnliche Umgebungsluft generell eine gewisse Menge an Energie, die beispielsweise zu ihrer vorhandenen Temperatur führt. Diese Energie lässt sich nun entziehen und der Heizung zuführen.

Die Abgrenzung zu anderen Typen einer Wärmepumpe

Neben Luft bieten sich noch weiter Medien unserer Umwelt als Energiequelle an. Je nach Wärmepumpe ist heute der Einsatz von Grundwasser oder Geothermie etabliert und serienreif erhältlich. Grundwasserbasierende Systeme entnehmen an einer Stelle Grundwasser, entziehen die Wärme, und speisen es an andere Stelle wieder in den Untergrund ein. Geothermische Anlagen dagegen greifen die in großen Tiefen zunehmende Wärme des Untergrunds über ein Transportmedium ab und machen sie nutzbar. Einer der wesentlichen Unterschiede – neben dem Aufwand für die Gewinnung – ist vor allem die Auswirkung auf die Umwelt durch die Energieentnahme. Während bereits wenige in unmittelbarer Nähe platzierte Pumpen in der Lage sind, den Untergrund oder auch das Grundwasser merklich abzukühlen, lassen sich Luftwärmepumpen in großer Zahl positionieren, ohne die Umgebungsluft in irgendeiner Form zu beeinflussen. Durch den raschen Luftnachstrom aus der Umgebung steht hier ein unerschöpfliches Reservoir an Energie zur Verfügung.

Die Funktion im Detail

Luftwärmepumpen nutzen letztlich ein Funktionsprinzip, wie es auch bei der Erzeugung von Kälte in Klimaanlagen, Kühlschränken etc. zum Einsatz kommt. Dabei wird Kompression und Dekompression in einem Kühlmittelkreislauf so genutzt, dass die recht geringe Energie der Luft dennoch wirkungsvoll entzogen und zu einer nutzbaren Energiestärke angehoben wird. Immer wieder liest man für luftbasierte Systeme auch den Begriff der Luft-Wasser-Wärmepumpe. Dieser Terminus rührt daher, dass die gewonnene Heizwärme in klassischen Zentralheizungen – unabhängig von der Art der Energieerzeugung – in Wasser gespeichert und transportiert wird. Die Benennung greift also sowohl die Energiequelle „Luft“ als auch den späteren Energieträger innerhalb des Hauses „Wasser“ auf. Letztlich müsste man demnach bei den anderen Wärmepumpensystemen korrekterweise auch von einer Wasser-Wasser-Pumpe oder einer Boden-Wasser-Pumpe reden.

Stärken und Schwächen

Kein technisches System kommt alleinig mit positiven Seiten daher. Daher verwundert es auch nicht, dass die Luftwärmepumpe einige deutliche Vorteile verbuchen kann, die andererseits aber auch mit dem einen oder anderen Defizit erkauft werden müssen. Wie sinnvoll ein solches System insgesamt sein kann, hängt letztlich von der Endbilanz aus Vorteilen und Nachteilen ab.

Hier punktet die Luft-Wasser-Wärmepumpe

Den größten Vorteil einer Luftwärmepumpe haben wir bereits bei der allgemeinen Definition kennengelernt. Gemeint ist die Unerschöpflichkeit der Energiequelle Außenluft. Da diese ja nicht verbraucht, sondern nur um einen in der Gesamtbetrachtung verschwindend geringen Energieanteil ärmer wird, kann man hier tatsächlich von einer endlosen Energiequelle sprechen. Zumindest aus Sicht der Gebäudebeheizung. Darüber hinaus ist diese Luft sofort und ohne großen Aufwand verfügbar. Bohrungen, Förderschächte oder sonstiges (wie bei anderen Systemen) sind nicht erforderlich. Und auch der von fossilen Brennstoffen bekannte Speicher oder Tank kann getrost entfallen, da die Luft ohnehin vorhanden ist. Man erhält mit diesem System also eine Anlage, die mit geringem Aufwand aus einem unerschöpflichen Energiereservoir Heizwärme gewinnt. Es reicht aus, den Wärmetauscher inmitten dieser Luft, also außerhalb des Hauses, aufzustellen. Damit werden Luftwärmepumpen besonders günstig in der Anschaffung, sowie in der fortwährenden Wartung und Unterhaltung.

Die außentemperaturabhängige Leistung als Schwachpunkt

Werfen wir einen Blick auf die Defizite einer Luftwärmepumpe, bleiben wir bei der energieliefernden Luft als genutztes Medium. Denn einerseits ist sie immer verfügbar. Andererseits hängt ihr Energiegehalt aber direkt mit ihrer Temperatur zusammen. Und die ist genau dann, wenn Heizwärme besonders benötigt wird, auch besonders niedrig. Das heißt, die Ausbeute sinkt in der Übergangszeit und erreicht im Winter einen Tiefpunkt. Zwar lässt sich dennoch Heizwärme erzeugen. Allerdings ist hierfür dann ungleich mehr Hilfsenergie für Pumpen etc. nötig, da weit mehr Luft umgewälzt und „benutzt“ werden muss. Ein weiterer Nachteil findet sich außerdem in der typischen Aufstellung unmittelbar am Gebäude. So werden Leitungswege kurzgehalten. Allerdings entstehen häufig Probleme durch die Betriebsgeräusche von Ventilator und Pumpe, insbesondere wenn Schlafräume angrenzen oder zumindest in der Nähe verortet sind

Welches Heizsystem eignet sich für eine Luftwärmepumpe?

Ist die Energie über die Luftwärmepumpe erst einmal gewonnen, muss sie natürlich auch nutzbar gemacht werden. Das geschieht über das im Gebäude verbaute Heizsystem. Grundsätzlich lässt sie die Wärme über jede Form von Heizung abgeben, ob Heizkörper, Fußbodenheizung oder sogar Luftheizung. Allerdings zeigt sich die Fußbodenheizung hier besonders geeignet, da ihre Vorlauftemperaturen besonders niedrig ausfallen. So muss die Pumpe nur eine relativ geringe Anhebung der Temperatur erreichen, bis nutzbare Heizwärme entsteht. So wird der Bedarf an Hilfsenergie in Form von Strom auf das nötige Minimum reduziert und die Anlage über lange Strecken im optimalen Wirkungsbereich bewegt.

Panasonic Aquarea

Mittlerweile bieten zahlreiche Hersteller derartige Systeme zur Heizwärmeerzeugung an. Neben anderen bietet Panasonic mit der Panasonic Aquarea ein System, das die Vorzüge der Luftnutzung auf das erzielbare Maximum steigert, die Nachteile dagegen bestmöglich auffängt. Die Panasonic Wärmepumpe nutzt hierzu eine optimierte Steuerung, um Bedarf und Erzeugung noch besser aufeinander abzustimmen. So werden unnötige Leistungsspitzen vermieden und der Stromverbrauch reduziert. Nebenbei sei erwähnt, dass sich die Panasonic Wärmepumpe dezent und zurückhaltend präsentiert. Bei einer Heizung sollte das eigentlich wenig ausschlaggebend sein, durch den Aufstellort am Gebäude rückt dieses technische Gerät aber nun doch in den wiederkehrenden Blick von Nutzern, Besuchern und Passanten.

Mit der Luftwärmepumpe nachhaltig zu Heizwärme und Warmwasser

Ob Panasonic oder andere Hersteller, eine Luft-Wasser-Wärmepumpe stellt die Weichen in Richtung nachhaltiges Heizsystem. Abgestimmt mit einer intelligenten Steuerung und einer geeigneten Wärmeübergabe an die Wohnräume lassen sich die Schwächen dieses Systems auf ein akzeptables Maß reduzieren, so dass die Vorzüge in Form einer unerschöpflichen Energiequelle und eines ökonomisch interessanten Systems voll zur Geltung kommen. Komfort trifft Ökologie mit geringen Kosten – so geht die Zukunft des Heizens.