Die Technik von Luft/Luft-Wärmepumpen basiert auf einem geschlossenen Kältekreislauf – im Grunde genommen wie bei einem Kühlschrank oder einem klassischen Wärmepumpensystem, das die Wärmeenergie auf Wasser überträgt. Vereinfacht ausgedrückt wird die Erwärmung eines Raumes dadurch erreicht, dass die Wärmeenergie aus der Außenluft aufgenommen und in den Innenraum abgegeben wird. Im Kühlbetrieb wird der Kältekreislauf umgedreht und die Wärmepumpe arbeitet als Klimagerät.
Technisch gesehen ist jede moderne Split-Klimaanlage eine Luft/Luft-Wärmepumpe, die mittels eines Umschaltventils sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen genutzt werden kann. Die Funktion eines solchen Luft/Luft-Wärmepumpensystems ist einfach erklärt: Es besteht aus einem Außen- und mindestens einem Innengerät. Dabei steht das Außengerät immer im Freien. Je nach Anforderung und Anzahl der zu heizenden oder zu kühlenden Räume gibt es zwei Varianten: die Singlesplit-Variante für einen Raum oder die Multisplit-Variante für mehrere oder besonders große Räume mit mehreren Innengeräten.
Luft/Luft-Wärmepumpen arbeiten effizient
Die Luft/Luft-Wärmepumpe ist ein autarkes System zur Gebäudeheizung und wird nicht an eine bestehende Heizungsanlage angeschlossen. Sie arbeitet besonders effizient, weil die Wärme direkt an die Raumluft übertragen wird, also ohne „Umweg“ über ein wasserführendes Wärmeverteilsystem wie zum Beispiel über Heizkörper oder Flächenheizungen. Aus diesem Grund sind moderne Luft/Luft-Wärmepumpensysteme tendenziell effizienter als Luft/Wasser- oder Sole/Wasser-Wärmepumpen. Als Vergleich dazu dienen die Energieeffizienzwerte, wie sie die Ökodesign-Richtlinie vorgibt.
Ein weiterer großer Vorteil ist die einfache und schnelle Installation – ohne aufwendige Baumaßnahmen am oder im Gebäude. Außerdem kann der Einbau stufenweise erfolgen, sodass nicht einmalig eine große Investitionskostensumme anfällt.
Interessant für Planer, Fachhandwerker und Eigentümer ist vor allem die Frage, welche Lösung zu welcher Gebäudesituation passt. Luft/Luft-Anlagen können im Neubau und Bestand sowohl als komplette, eigenständige Alternative als auch ergänzend zur klassischen Heizungsanlage auf Basis fossiler Energieträger installiert werden.
Bild: Mitsubishi Electric
Was bei der Planung zu beachten ist
Wie bei jeder Heizungsanlage ist auch für Luft/Luft-Wärmepumpen vor der Anschaffung eine präzise Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 erforderlich. Vor der Wahl des passenden Systems wird somit die benötigte Heiz- bzw. Kühlleistung berechnet. Hierfür muss der Heizwärmebedarf des jeweiligen Raums ermittelt werden. Dazu werden Faktoren, wie die Beschaffenheit der Gebäudehülle, Raumgröße, die Stärke der Sonneneinstrahlung oder auch die Art der Nutzung des jeweiligen Raumes, herangezogen. Entscheidend für die Wahl zwischen einer Singlesplit- oder Multisplit-Anlage ist die Anzahl der Räume, die beheizt oder gekühlt werden sollen.
Singlesplit-Systeme, die aus einem Innen- und Außengerät bestehen, sind sinnvoll, falls nur ein einzelner Raum, zum Beispiel das neu ausgebaute Dachgeschoss, beheizt werden soll. Mit Multisplit-Systemen können hingegen bis zu acht passende Innengeräte an ein einziges Außengerät angeschlossen werden. Multisplit-Systeme eignen sich daher für mehrere sowie für große Räume. Je nach erforderlicher Heiz- und Kühlleistung sowie der Lage der Räume im Gebäude empfiehlt sich der Einsatz mehrerer Multisplit-Anlagen oder der Einsatz größerer Luft/Luft-Wärmepumpen, die für den Einsatz in Mehrfamilienhäusern oder in Gewerbeobjekten ausgelegt sind.
Achtung: Eine Luft/Luft-Wärmepumpe ist ein in sich geschlossenes System, das sich nicht für die Trinkwarmwasserbereitung eignet. Diese Aufgabe wird zum Beispiel vom bestehenden Heizungssystem, zentral von einer Trinkwarmwasser-Wärmepumpe oder dezentral von elektronisch geregelten Durchlauferhitzern übernommen.
Bild: Mitsubishi Electric
Vorteile gegenüber wasserführenden Systemen
Die aus der Außenluft gewonnene Wärmeenergie wird bei Luft/Luft-Wärmepumpensystemen nicht mehr auf das Trägermedium Wasser übertragen, sondern im Umluftverfahren über Innengeräte direkt an die Raumluft abgegeben. Hierfür kommen moderne Wandgeräte, Truhengeräte oder Deckenkassetten zum Einsatz. Vorhandene Heizkörper werden nur dann weiterhin benötigt, falls die Luft/Luft-Wärmepumpe zusätzlich zum bestehenden Heizsystem eingesetzt werden soll. Allerdings besteht keine Verbindung zwischen den beiden Systemen.
Bei der Verteilung der erwärmten Luft in die Wohnräume haben sich die Hersteller von Luft/Luft-Wärmepumpen einiges einfallen lassen, um unangenehme Luftströmungen wirkungsvoll zu vermeiden. Besonders durchdacht ist beispielsweise die 3D-i-see-Sensor-Technologie, die der Hersteller Mitsubishi Electric für seine MSZ-LN-Innengeräte anbietet. Sie scannt im Betrieb den jeweiligen Raum und erkennt so genau, wo sich Personen aufhalten bzw. bewegen. Daraufhin richtet das Gerät den Luftstrom so aus, dass sich keine Personen im direkten Luftstrom befinden. Zuglufterscheinungen können dadurch in den meisten Fällen ausgeschlossen werden.
Ein kostengünstiges Alleinstellungsmerkmal im Vergleich zur klassischen Heizwärmepumpe ist, dass die Luft/Luft-Wärmepumpe gleichzeitig auch eine vollwertige Klimaanlage ist. Dank Umschaltventil kann eine moderne Split-Klimaanlage auch effizient kühlen. Außerdem werden im Kühlbetrieb die angeschlossenen Räume entfeuchtet, was der Schimmelbildung vorbeugt. Darüber hinaus sind die Innengeräte bei Luft/Luft-Wärmepumpen mit hochwertigen Luftfiltern ausgestattet. Diese gewährleisten, dass nicht nur Staub, sondern auch Pollen, Feinstaub und sogar Viren aus der Luft in den Wohnräumen gefiltert werden, wie beispielsweise bei der M-Serie von Mitsubishi Electric.
Finanzielle Ersparnisse in Wohngebäuden
Im Neubaubereich kann beim Einsatz einer Luft/Luft-Wärmepumpe viel Geld gespart werden. Es sind weder Schornstein, noch Gasanschluss oder Brennstoff-Lagerraum erforderlich. Auch die Investitionskosten für ein wasserführendes Rohrleitungssystem und die Heizflächen entfallen. Überflüssig ist zudem ein zusätzlicher Technikraum, der oft zur Aufstellung eines Pufferspeichers benötigt wurde. Gerade bei Gebäuden ohne Keller kann dies ein großer Vorteil sein.
Darüber hinaus entfallen die Kosten für Gaszähler und Schornsteinfeger sowie kontinuierliche, umfangreiche Wartungsarbeiten. Folgekosten entstehen lediglich durch eine fachgerechte Wartung und den Filtertausch der Innengeräte, wobei die Häufigkeit u. a. von der Nutzungsart und -dauer abhängt. Das reduziert die Kosten im Neubau spürbar oder macht die Nach- bzw. Umrüstung in einem Bestandsgebäude äußert attraktiv. Und als Ergänzung zu einem bereits vorhandenen Heizsystem können sie den Brennstoffverbrauch und somit die Kosten für Gas oder Öl erheblich reduzieren.
Fazit
Viele Eigenheimbesitzer denken über die Modernisierung ihrer Heizungsanlage nach. Eine besonders attraktive Ergänzung oder gar Alternative zu wassergeführten Heizsystemen auf Basis fossiler Energieträger sind moderne Luft/Luft-Wärmepumpen. Diese Systeme haben einige entscheidende Vorteile, die sie von herkömmlichen Heizanlagen mit einer wassergeführten Wärmeverteilung unterscheiden. Besonders hervorzuheben ist die hohe Effizienz, die selbst die von Luft/Wasser- oder Sole/Wasser-Wärmepumpen übertrifft. Auch die verhältnismäßig einfache Montage und die geringen Investitionskosten sowie der modulare Aufbau können überzeugen.
Ein weiterer Vorteil ist ihre Funktion als Klimaanlage. Denn im Umschaltbetrieb lässt sich eine Luft/Luft-Wärmepumpe auch zum vollwertigen Klimatisieren der Räume nutzen. Diese Anlagen können in Neubauten als auch in Bestandsgebäuden heizen, kühlen, die Raumluft entfeuchten und filtern. Ihre schnelle Verfügbarkeit sowie die Möglichkeit, sie als Ergänzung zu einer bestehen Wärmeerzeugung einzusetzen, machen Luft/Luft-Wärmepumpen zu einer echten Alternative zu konventionellen, wassergeführten Heizsystemen.
