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Luft/Wasser-Wärmepumpen

Luft/Wasser-Wärmepumpen sind sowohl für den Einbau in Neubauten als auch zur Nachrüstung in Altbauten geeignet. Wir erklären das System. 

Luft/Wasser-Wärmepumpen können Neu- und Altbauten gleichermaßen nachhaltig beheizen. Dabei benötigen sie nur wenig Platz und es sind im Vergleich beispielsweise zu Sole/Wasser-Wärmepumpen keine Erdbohrungen nötig. Dadurch ist die Installation vergleichsweise einfach und kostengünstig.

Die Funktionsweise der Luft/Wasser-Wärmepumpe

Luft/Wasser-Wärmepumpen benötigen vor allem eines: Luft. Diese wird durch einen oder mehrere Ventilatoren angesaugt und über einen Wärmetauscher geführt. Dort wird ihr die Energie entzogen. Dass auch in „eiskalter Luft“ mit zweistelligen Minustemperaturen noch genügend Wärme steckt, mag auf den ersten Blick verwundern.

Der Trick dabei: Das flüssige Kältemittel in der Wärmepumpeverdampft selbst bei sehr niedrigen Temperaturen. Es dehnt sich dabei aus und nimmt so die Energie aus der Luft auf. Im eigentlichen Wärmepumpenprozess durch Verdichtung und Druckerhöhung wird es auf ein nutzbares Temperaturniveau gebracht.

Das wiederum funktioniert wie bei einer Fahrradpumpe. Wird hier die Luft beim Pumpen komprimiert und der Auslass zugehalten, erhöht sich der Druck und die Luft in der Pumpe erwärmt sich spürbar.

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Foto: Daikin

Die Installation einer Luft/Wasser-Wärmepumpe

Besonders bei einer Renovierung ist die Installation einer Luft/Wasser-Wärmepumpe oft die einfachste Variante, da keinerlei Genehmigungen notwendig sind. 

Der Hersteller Kermi bietet beispielsweise das Modell x-change dynamic an. Das Gerät verfügt über verschiedene Leistungsstufen und kann innerhalb des Hauses oder im Garten aufgestellt werden. Der Betrieb ist leise und die Nachtabsenkung sorgt zudem für ungestörten Schlaf.

Anschaffung einer Wärmepumpe: praktische Tipps vom Fachmann

Wärmepumpen kommen nicht nur in den meisten Neubauten zum Einsatz, sondern auch immer häufiger im Gebäudebestand. Sie sind grundsätzlich Niedertemperatur-Systeme und erreichen so höchste Effizienz im Zusammenspiel mit Fußboden- oder Wandheizungen. Diese im Altbau nachzurüsten ist sehr aufwendig.

Das Gerät gewinnt den Großteil der Heizenergie aus der Umwelt, wobei die Nutzung von Außenluft am einfachsten ist. Eine Luft/ Wasser-Wärmepumpe wie die Wolf CHA-Monoblock lässt sich schnell und ohne großen Aufwand installieren. Solche modernen Geräte haben mittlerweile eine sehr hohe Effizienz und ihre natürlichen Kältemittel schaffen Heizwassertemperaturen von bis zu 70 °C. Trotzdem rät der Experte Georg Ziegltrum, Leiter der Wolf-Akademie, so hohe Temperaturen beim Heizen gar nicht erst einzuplanen.

Der Experte Georg Ziegltrum rät zudem:

Tipp 1: Eine Photovoltaikanlage am Dach produziert kostenlosen und umweltfreundlichen Solarstrom. Dank Technikunterstützung entscheiden Sie selbst, welcher Verbraucher wann und wie viel Sonnenstrom nutzen kann und darf. Auch die Wärmpumpe profitiert davon und kann Ihre Heizkosten reduzieren.

Tipp 2: Die gängigste Aufstellungsform von Luft-Wärmepumpen ist die Außenaufstellung. Dabei kommen Monoblock-Wärmepumpen zum Einsatz, die direkt im Außengerät Wärme erzeugen und diese über Zuleitungen in den Pufferspeicher im Heizraum des Hauses weiterleiten. Damit es wegen der Lautstärke zu keinen Streitigkeiten mit der Nachbarschaft oder den Mietern kommt, sollten Besitzer auf die Schallemission achten. Eine Schallberechnung durch den Fachmann schafft im Vorfeld Klarheit.

Foto: Wolf GmbH

Bestehende Heizung ersetzen oder ergänzen?

Bei einer energetischen Sanierung stellt sich die Frage, ob die neue Wärmepumpe die bestehende Heizung komplett ersetzen oder nur ergänzen soll. Was sinnvoll ist, hängt von der bestehenden Heizung sowie der Dämmung ab.

Um die alte Heizung zu ersetzen, muss zum einen eine ausreichend gute Wärmedämmung am Haus vorhanden sein. Zum anderen müssen die Heizkörper oder die Fußbodenheizung mit Niedertemperaturheizsystemen betrieben werden können. Sind beide Faktoren gegeben, steht dem Komplettaustausch nichts mehr im Wege.

Sollte dies nicht der Fall sein, ist es möglich, die Wärmepumpe bivalent zu betreiben. Dabei ergänzt die Wärmepumpe die alte Heizung und senkt so dennoch den CO2-Ausstoß und schützt die Umwelt. Es gibt zwei Optionen im bivalenten Betrieb:

  1. Bivalent-alternativ: Die Wärmepumpe heizt bis zur Unterschreitung einer definierten Außentemperatur. Dann übernimmt die alte Heizung.
  2. Bivalent-parallel: Die Wärmepumpe heizt bis zu einem Bivalenzwert. In Spitzenzeiten heizen die Wärmepumpe und die alte Heizung gemeinsam. 

Marktübersicht Luft/Wasser-Wärmepumpen

Schallschutz einer Luft/Wasser-Wärmepumpe

Schallschutz von Luft/Wasser-Wärmepumpen ist ein vieldiskutiertes Thema, weil die Außengeräte entweder direkt vor dem eigenen Wohnzimmerefenster stehen oder nahe an Nachbars Terrasse. In den letzten Jahren ist die Effizienz von Luft/Wasser-Wärmepumpen deutlich gestiegen und die Geräusche (Schallemissionen) haben sich wesentlich verringert. 

Grundregeln für die Aufstellung:

  • Der Luftstrom sollte möglichst frei von Hindernissen sein. So werden Luftgeräusche sicher vermieden. Trifft der Luftstrom direkt auf eine Wand, kann der Schall reflektiert und dadurch lauter werden.
  • Bei der Aufstellung einer Wärmepumpe sind schallharte Flächen zu vermeiden.
  • Schallquellen, die sichtbar sind, werden lauter wahrgenommen, als solche, die nicht zu sehen sind. Eine Bepflanzung kann den direkten Blick auf das Gerät verdecken.
  • Räume, in denen man auch leisen Geräuschen gegenüber sehr sensibel ist – wie dem Schlafzimmer – müssen besonders geschützt werden.

Unterschied zwischen Schalldruck und Schallleistung
Schallleistungs- und Schalldruckpegel werden beide in der Einheit Dezibel dB(A) angegeben. Dadurch sind Verwechslungen vorprogrammiert. Der Schalldruck ist abhängig von der Entfernung, dem Aufstellort und der Umgebung. In der Regel nimmt dieser mit der Entfernung von der Schallquelle ab.

Die Schallleistung beschreibt dagegen die von der Schallquelle abgegebene Gesamtleistung des Schalls, unabhängig von der Entfernung, vom Aufstellungsort und der Umgebung. Daher ist er in der Beurteilung von Geräuschen das Maß der Dinge. So zum Beispiel auch auf dem EU-Energieeffizienzlabel. Hier wird laut Ökodesign- und Energielabel-Richtlinie bei Wärmepumpen der Schallleistungspegel angegeben.

Vergleicht man nun die Angaben zum Schalldruck- und zum Schallleistungspegel eines Produktes miteinander, fällt auf, dass der Schalldruckpegel immer der niedrigere Wert ist. Deswegen nutzen Hersteller oftmals den Schalldruckpegel, um so die Geräusche eines technischen Produktes möglichst gering erscheinen zu lassen.

 

Wärmepumpe und Wohnraumlüftung im Komplettpaket

Für eine noch höhere Effizienz der Außenluftwärmepumpe, kann man sie mit einer Wohnraumlüftung kombinieren. Der Wärmepumpen Hersteller Wolf bietet deshalb die modulare Komplettlösung CHT-Monoblock. Dabei integriert der Hersteller sowohl die Wärmepumpe CHA-Monoblock sowie eine Wohnraumlüftung und vereint damit Heizen, Kühlen, Warmwasseraufbereitung und Lüften in einem Komplettpaket.

Das Gerät mit Außenluftwärmepumpe und Wohnraumlüftung ist kompakt und erfüllt die wichtigen Anforderungen. Die Größe der Wärmepumpe (7/10 kW), des Pufferspeichers und des Warmwasserspeichers kann man frei konfigurieren. Dabei deckt auch der großzügige Warmwasserspeicher mit 180 bzw. 280 Litern den Duschwasserbedarf von größeren Haushalten ab.

Wie flexibel ist die Aufstellung?
Bei Monoblockgeräten – dabei sind Innen- und Außeneinheit durch eine wasserführende Leitung verbunden – sollte eine Aufstellung möglichst in Hausnähe erfolgen. Die Verbindungsleitungen führen das bereits erwärmte Heizungswasser. Sie sind deswegen im frostfreien Bereich des Erdreichs inklusive sehr guter Dämmung verlegt. Dennoch soll auf dem Weg ins Gebäude möglichst wenig Energie verloren gehen. Bei Split Luft/Wasser-Wärmepumpen sind die beiden Module der Wärmepumpe durch eine kältemittelführende Leitung verbunden. Hier kann physikalisch bedingt kaum Wärmeenergie verloren gehen.

Testen Sie einen Schallrechner!
Wer einmal selber testen möchte, wie stark äußere Einflüsse Geräusche verändern können, sollte einen Schallrechner im Internet bemühen. Hier lässt sich durch die Eingabe der verschiedenen Aufstellbedingungen schnell sehen, welche Auswirkungen dies auf den Schall hat. Anschaulich lässt sich das beispielsweise mit einem Schallrechner einmal ausprobieren.

Worauf kommt es bei der Konstruktion an?
Je nach Geräteaufbau und der Sorgfalt in der Schalldämmung verursachen Luft/Wasser-Wärmepumpen teils deutlich hörbare Schallemissionen oder sind flüsterleise. Ablesen lässt sich das den Angaben laut Ökodesign-Richtlinie. Hier sind die Hersteller verpflichtet, Angaben zum Schallleistungspegel zu veröffentlichen. Insbesondere der Ventilator und der Verdichter erzeugen bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe Geräusche. Je hochwertiger eine Wärmepumpe ist und je mehr Erfahrung der Hersteller hat, umso geringer sind in der Regel die Schallemissionen.

Ein gutes Beispiel dafür ist das Ecodan System von Mitsubishi Electric. Hier wird beim Außenmodul der Wärmepumpe ein besonders großer Ventilator eingesetzt. Dadurch lässt sich die Umdrehungszahl verringern, was Geräusche reduziert. Dazu minimieren computergenau entwickelte und geformte, schalloptimierte Schaufeln sowie die Luftführung innerhalb des Außenmoduls die Schallemissionen weiter. Außerdem sorgen eine aufwendige Kapselung und eine speziell entwickelte Lagerung des Verdichters dafür, dass nur noch minimale Betriebsgeräusche nach außen dringen.

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