Heizen mit Luft/Luft-Wärmepumpen

15.03.2021 ,

Die Hüllen von Wohngebäuden werden immer dichter. Einerseits bedarf es einer lüftungstechnischen Anlage, andererseits wird die Heizlast pro m2 immer niedriger. Warum nicht beide Anforderungen in einer Luft/Luft-Wärmepumpe vereinen?

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Genius von Systemair ist eine Haustechnikzentrale, die mit ihrer Luft-Luft-Wärmepumpe einerseits die effiziente Lüftung mit Wärmerückgewinnung übernimmt, andererseits die Luft für die Heizung bzw. Kühlung nutzt.

Der Wärmepumpenzubau knackt gegenwärtig einen Rekord nach dem anderen. In Deutschland ist laut Bundesverband Wärmepumpe BWP im vergangenen Jahr die millionste Wärmepumpe in Betrieb genommen worden. Die Branche feiert das Jubiläum, doch sie hat noch ganz andere Ziele. „Die nächste Million müssten wir, um klimaschutztechnisch in der Spur zu bleiben, bereits in zwei Jahren geschafft haben“, erklärt Martin Sabel, Geschäftsführer des BWP. Es dürften schnell noch mehr werden: Laut Studien des BDI und des Think-Tanks Agora Energiewende sind bis 2030 mindestens 6 Millionen Wärmepumpen in Deutschland zur Erreichung der Klimaziele notwendig. Vermutlich wird also die Million eine kurze Zwischenetappe sein. Im vergangenen Jahr erlebte die Wärmepumpen-Branche ein Wachstum von 40% gegenüber dem Vorjahr.

LWWP sind Motor der Entwicklung

Motor dieser Entwicklung sind insbesondere die Luft/Wasser-Wärmepumpen (LWWP). Sie sind mittlerweile das dominierende Heizungssystem im Neubau. Aber sie fassen vermehrt auch im Bestand bei der Heizungssanierung Fuß, wo sie lange Zeit als nicht oder nur schlecht umsetzbar galten. Diese Zeiten sind vorbei. Es gibt mittlerweile zahlreiche Beispiele, die zeigen, dass LWWP auch im Bestand gut funktionieren. Die LWWP verzeichneten 2020 ein Plus von 44% gegenüber dem Vorjahr (absolut: 95.500 Geräte).

Mitunter deutliche Zuwächse auch bei den anderen Geschwistern, absolut gesehen zwar nicht so viel, aber relativ sogar noch deutlicher: Grundwasser-Wärmepumpen und sonstige Wärmequellen legten mit 4.000 installierten Anlagen oder 60% gegenüber dem Vorjahr zu. Sole/Wasser-Wärmepumpen um 18%: Im vergangenen Jahr wurden 20.500 erdgekoppelte Anlagen verkauft. Selbst bei reinen Warmwasser-Wärmepumpen stieg die Zahl der installierten Geräte um 24 % gegenüber dem Vorjahr. Auch hier wurden 20.500 Geräte verbaut.

Die aktuellen Marktzahlen finden Sie hier.

So funktionieren Luft/Luft-Wärmepumpen

Im Schatten dieses Erfolgs bewegen sich im Wohnungsbau Luft/Luft-Wärmepumpen (LLWP). Sie befinden sich in einer definitorischen Sammelbegriffs-Grauzone von Lüftungsanlagen, die der Wärmerückgewinnung dienen, aber anders als diese faktisch eine Zentralheizung für Raumwärme sind. Man zählt sie auch nicht zu den ‚echten‘ Wärmepumpen, weil sie keinen Kältemittelkreislauf besitzen. Luft/Luft-Wärmepumpen entziehen der Abluft (Raumluft) Wärme und übertragen sie auf die Zuluft (Frischluft), die von außen angesaugt wird. Die Wärme wird mittels eines Plattenwärmetauschers übertragen. Ein strombetriebener Zuluftnacherhitzer hebt die Zuluft dann ggf. auf die gewünschte Temperatur.

Somit ist auch ersichtlich, dass LLWP im Winter, wenn die Temperaturen sinken, weniger effizient arbeiten. In der kalten Jahreszeit benötigt die Luft/Luft-Wärmepumpe mehr Strom, um die Zuluft auf die erforderliche Temperatur zu heben. Die Folge sind höhere Betriebskosten. Die notwendigen Luftkanäle werden in Decken, Fußböden oder Installationsschächten eingebaut, wasserbasierte Wärmeverteilsysteme entfallen also.

Vor- und Nachteile

Zuerst: Mit der Luft wird hier eine kostenlose Energiequelle genutzt. Der einfache und kostengünstigere Aufbau ohne wasserführende Systeme ist ein weiterer großer Vorteil von Luft/Luft-Wärmepumpen. Hinzu kommt ein geringerer Platzbedarf. Es besteht außerdem die Möglichkeit, mit dem System auch zu kühlen sowie die Nutzung einer Wärmerückgewinnung für KWL. Niedrige CO₂-Emissionen und weitere Einsparmöglichkeiten z.B. durch eine Kombination mit Solarstrom schonen die Umwelt.

Größter Nachteil ist die niedrigere Leistungsfähigkeit von Luftheizungen, sie eignen sich daher nur für Neubauten mit sehr dichter Gebäudehülle. Ein Einsatz im Bestand wird nicht empfohlen.

Eine exakte Planung und Auslegung ist unabdingbar. Nicht zu unterschätzen sind dabei auch die Schallemissionen von bis zu 50 dB. Die Warmwasserbereitung muss über ein separates System erfolgen, was in den Anschaffungskosten berücksichtigt werden muss.

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Die Dämmstandards werden im Neubau immer höher gelegt – eine Chance, dass Luft-Luft-Wärmepumpen vermehrt nachgefragt werden? Denn sie benötigen hohe Gebäude-Effizienzen als Voraussetzung.

Anwendungsbereiche und Anschaffungskosten

Bezüglich des erforderlichen Dämmstandards sind LLWP in erster Linie in Passiv- und Niedrigenergiehäusern mit weniger als 10 W/m² Heizlast eine Option. Auch ihre Anschaffung ist vergleichsweise teuer, weil sie ergänzt werden müssen (z.B. um eine Warmwasser-Wärmepumpe für das Brauchwasser). Laut Bosch Thermotechnik liegen die Anschaffungskosten für die Wärmepumpe zwischen 8.000 und 10.000 Euro, die Gesamtkosten inklusive Lüftungsanlage und Installation zwischen 14.000 und 20.000 Euro.

Momentan keine Fördermöglichkeiten

Es gibt keine Förderung über das Marktanreizprogramm (MAP) der Bundesanstalt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Allerdings besteht die Möglichkeit einer indirekten Förderung, z.B. über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), die die Anschaffung von Lüftungsanlagen fördert oder den Erwerb/Bau eines Effizienzhauses.

Auch in der neuen Bundesförderung effiziente Gebäude (BEG) ändert sich die Situation nicht. Das BEG gilt seit 1. Januar 2021 und fasst vier bestehende Programme unter einem Hut zusammen:

CO₂-Gebäudesanierungsprogramm, angesiedelt bei der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) mit den Förderprogrammen „Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (EBS);
Das bereits genannte Marktanreizprogramm (MAP), durch das BAFA umgesetzt als Förderprogramm „Heizen mit erneuerbaren Energien“;
das Anreizprogramm Energieeffizienz (APEE) und
das Heizungsoptimierungsprogramm (HZO)).

Allenfalls im Rahmen des über das BEG neu eingeführten individuellen Sanierungsfahrplans (iSFP) ist eine Besserstellung theoretisch denkbar. Im iSFP ist ein Bündel von Maßnahmen zu einem Gesamtsanierungsprojekt zu entwickeln, das spätestens in 15 Jahren abgeschlossen sein muss. Einzelmaßnahmen in diesem Paket (z.B. Heizungssanierung, Dämm-Maßnahmen) erhalten dann einen um 5% höheren Förderanteilssatz als jene, die nicht in einen iSFP eingebunden sind. Doch hier werden wenn wohl Luft/Wasser-Wärmepumpen das Rennen machen.

Fazit: Kleiner Anteil am großen Boom

Es dürfte somit vereinzelte Projekte geben, bei denen Luft/Luft-Wärmepumpen im Wohnungsbau zum Einsatz kommen. So arbeitet beispielsweise der Fertighaus-Anbieter Huf-Haus in dieser Frage mit dem Hersteller Zimmermann zusammen, der mit seiner Marke Proxon Luft/Luft-Wärmepumpen anbietet. Allerdings schränkt Huf das Terrain auch ein auf den KfW-Effizienzstandard EH 40 oder wenn es sich um ein Passivhaus handelt und der Kunde eine LLWP ausdrücklich wünscht.

Ein anderer Hersteller ist z.B. Daikin. Technisch und auch gestaltungstechnisch sind sie interessant, außerdem kann man mit ihnen ein Gebäude im Sommer auch klimatisieren. Aber sie besitzen auch einige Nachteile, z.B. sind sie deutlich wartungsintensiver. Jährlich sollte man mit Wartungskosten um die 200 Euro rechnen. Sie werden am großen Boom der Wärmepumpen wohl nur einen kleinen Anteil haben, selbst wenn der Fokus bei der Förderung immer mehr auf die Gebäude-Effizienz gelegt wird. Dazu müssten LLWP auch über die Förderung mehr ins Bewusstsein gehoben werden.

Dittmar Koop ist Journalist für erneuerbare Energien und Energieeffizienz.