Teilsanierung, Hybrid, Solo-Performer
Luft-Luft-Wärmepumpen: Überblick und Einblicke in verschiedene Anlagen-Konstellationen
Schnelles Heizen, effektives Kühlen. Das Praktikable an dieser Lösung ist, dass die Luft-Luft-Wärmepumpe nicht in die bestehende Heiz-landschaft integriert werden muss und somit der Aufwand sehr überschaubar bleibt. Hier im Bild das „MFZ-KZ“-Truhengerät von Mitsubishi Electric. (Bild: Mitsubishi Electric)
Wer sich für eine Luft-Luft-Wärmepumpe entscheidet, hat die Wahl zwischen einem Single- und einem Multisplit-System: Während bei einem Singlesplit-System pro Außeneinheit ein Innengerät versorgt wird, können bei einem Multisplit-System bis zu acht Innengeräte pro Außenmodul zum Einsatz kommen. (Bild: Mitsubishi Electric)
Vergleich der Betriebskosten am Beispiel eines Einfamilienhauses (125 m2) (Bild: ikz.de)
Dank der integrierten Hyper-Heating-Technologie verspricht Mitsubishi eine durchweg konstante Heizleistung, selbst bei sehr tiefen Temperaturen, sodass LLWP auch als alleinige Heizungslösung zum Einsatz kommen könne. (Bild: Mitsubishi Electric)
Der „ 3D i-see“ Sensor von Mitsubishi Electric erkennt die Zahl und Positionen der Menschen im Raum, so dass die Heiz- und Kühlleistung situationsgenau ermittelt und bereitgestellt werden kann. (Bild: Mitsubishi Electric)
Auch wenn heute gerne automatisch auf die Luft-Wasser-Wärmepumpe als Solo-Lösung beim Ersatz von Öl- oder Gasheizungen zurückgegriffen wird, gibt es noch andere spannende, wirtschaftlich und umwelttechnisch sinnvolle Lösungen bzw. Kombinationen. Der Beitrag liefert einen Einblick in verschiedene Konstellationen in Verbindung mit Luft-Luft-Wärmepumpen.
Luft-Luft-Wärmepumpen (LLWP) – worum geht es? Zunächst einmal: Ein Split-Klimasystem besteht grundsätzlich aus mindestens zwei getrennten Einheiten, die durch Kältemittelleitungen und elektrische Verbindungen miteinander verbunden sind. Im Haus befindet sich die Inneneinheit, die die Raumluft ansaugt, die Luft filtert, die Energie mit dem Kältemittel austauscht und die aufbereitete Wärme wieder in den Raum bläst. In der Außeneinheit sind die wichtigsten Komponenten des Kältekreislaufs untergebracht. Dazu gehören der Verdichter, ein Wärmeübertrager sowie ein Ventilator. Zwischen der Innen- und Außeneinheit verlaufen zwei Kältemittelleitungen. Eine wichtige Frage hierbei: Kommt pro Innengerät ein Außengerät zum Einsatz (Singlesplit)? Oder handelt es sich um ein Multisplit-System, bei dem ein Außengerät bis zu acht Innengeräte versorgt?
Technik Kühlfunktion
Bei der Kühlfunktion saugt die Inneneinheit die warme Raumluft an. Im Wärmeaustauscher der Inneneinheit verdampft das Kältemittel bei niedriger Temperatur und nimmt dabei Wärmeenergie aus der Raumluft auf. Dadurch wird die Luft kälter und wieder in den Raum geblasen. Das erwärmte Kältemittel strömt zur Außeneinheit. Im nächsten Schritt erhöht der Kompressor durch den Verdichtungsprozess den Druck und die Temperatur des Kältemittels. Anschließend zieht der Ventilator der Außeneinheit die Außenluft über den Wärmeübertrager, wobei die zuvor im Raum aufgenommene Wärme nach draußen abgegeben wird. Über ein Expansionsventil sinken Druck und Temperatur des Kältemittels wieder. Der Kreislauf beginnt von vorne. Im Heizbetrieb wird der Kältekreislauf umgekehrt: Die Außeneinheit entzieht der Außenluft Wärme. Anschließend hebt der Kompressor das Temperaturniveau an und die Inneneinheit gibt diese Wärme an den Raum ab.
Teilsanierung mit LLWP
Eine Teilsanierung der Wärmeversorgung über eine Luft-Luft-Wärmepumpe ist eine Lösung, wenn der Wille zur Veränderung zwar da ist, doch das Geld für eine Vollsanierung fehlt. In einem solchen Fall bietet es sich an, die Gastherme oder den Ölkessel um eine Luft-Luft-Wärmepumpe zu ergänzen, die die Heizlast der fossil betriebenen Lösung reduziert. Während die bestehende Heizung weiter als Zentralheizung fungiert und z. B. die Fußbodenheizung im Erdgeschoss bedient, kann die Luft-Luft-Wärmepumpe z. B. in den oberen Räumen für Wärme sorgen. Das Praktikable an dieser Lösung ist, dass die Luft-Luft-Wärmepumpe nicht in die bestehende Heizlandschaft integriert werden muss und somit der Aufwand sehr überschaubar bleibt.
Klimatisierung gleich inklusive
Was ebenfalls für die Luft-Luft-Wärmepumpe als ergänzende Lösung spricht, ist ihre effiziente Klimatisierungsfunktion, die angesichts heißer werdender Sommer immer wichtiger wird. Bauherren, die z. B. im Ober- oder Dachgeschoss über großzügige Glasfronten verfügen und ihnen somit hohe Wärmelasten buchstäblich ins Haus stehen, sind mit der Installation eines Split-Klimasystems in diesen Bereichen des Hauses gut beraten. Vor allem in Schlafzimmern profitieren Hauseigentümer von einem hohen Kühlungskomfort, auch wenn nach wie vor Vorurteile rund um Akustik und Zuglufterscheinungen vielen beim Kauf einer solchen Lösung im Weg stehen. Dabei können Fachhandwerker und Planer hier klare Entwarnung geben. Denn grundsätzlich arbeiten moderne Geräte heute extrem geräuscharm. Einige Wandgeräte, zum Beispiel aus der „M“-Serie von Mitsubishi Electric, sind nicht lauter als 19 dB(A), was nicht mehr ist als ein leises Blätterrascheln im Wind. Insofern ist es nicht nötig, die Klimageräte nur tagsüber laufen zu lassen, um abends in einem kühlen Raum zu schlafen. Ohne Weiteres können die leisen Geräte auch nachts ihren Betrieb aufnehmen. Dabei braucht dank technischer Innovationen niemand Angst vor unschönen Luftbewegungen und möglichen Erkältungen haben. Der „3D i-see“ Sensor von Mitsubishi Electric bspw. erkennt die Anzahl und Positionen der Personen im Raum und passt die Heiz- und Kühlleistung wunschgemäß an.
Kombinierte Wärmepumpen
Mitunter entscheiden sich Hausbesitzer auch für eine Kombination beider Wärmepumpensysteme. Während die Luft-Wasser-Wärmepumpe als Zentralheizung das fossile System ersetzt und damit in erster Linie für die Grundlast und die Bereitstellung von Trinkwarmwasser zuständig ist, kommt die Luft-Luft-Wärmepumpe als praktische und komfortable Ergänzung zum Einsatz.
Ebenso wie bei der Kombination einer Gas- oder Öl-Heizung mit einer Luft-Luft-Wärmepumpe bietet sie auch hier gleich mehrere Vorteile: So müssen in den Räumen, in denen die Innengeräte des Split-Systems installiert werden, keine Heizkörper ausgetauscht oder eine Fußbodenheizung verlegt werden. Als autarkes System gibt die Luft-Luft-Wärmepumpe ihre Wärme direkt an die Raumluft ab.
Wichtig bei der Installation
Wie bei der Installation der Luft-Wasser-Wärmepumpe kommt es auch bei der luftbasierten Lösung darauf an, sich zunächst ein Bild über die erforderliche Leistung zu machen. Dabei spielen unter anderem Daten wie Baujahr und mögliche energetische Sanierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle eine Rolle. Anschließend muss das Grundstück genauer unter die Lupe genommen werden: Schließlich benötigen Luft-Luft-Wärmepumpen neben einem geeigneten Platz für ein Innengerät auch einen optimalen Aufstellort für die Außeneinheit. In einem Ein- bzw. Zweifamilienhaus bietet sich dafür oft der Garten oder die Fassade an.
Darüber hinaus spielt das Thema Kondensatablauf eine wichtige Rolle, denn da die Luft-Luft-Wärmepumpe der Au-ßenluft Feuchtigkeit entzieht, muss diese auch abtransportiert werden. Ist eine Kondensatableitung über ein natürliches Gefälle nicht möglich, bedarf es einer Kondensatpumpe. Diese wird je nach Einbausituation direkt im Gerät oder in den Installationskanälen platziert. Jede Menge Flexibilität bieten hier die Multisplit-Systeme der M-Serie, deren Leitungslängen je Leitungsstrang bis zu 25 m zwischen Innen- und Außeneinheit betragen können. Insgesamt sind pro System 60 m Gesamtleitungslängen sowie eine Höhendifferenz von bis zu 15 m möglich.
Auch bei der der Platzierung der Au-ßeneinheit gibt es einiges zu beachten: So muss die Luftzufuhr durchgängig gewährleistet und das Gerät für Installation und Wartung gut zugänglich sein. Wichtig ist auch, die erforderlichen Abstände zum Nachbargrundstück im Blick zu behalten und mögliche Zukunftspläne wie Wintergarten oder Carport zu berücksichtigen.
Für das Innengerät findet sich dank einer großen Modellvielfalt meist schnell ein Platz. Moderne Wandgeräte sind der Klassiker, aber auch Truhen können z. B. unter Dachschrägen von Vorteil sein. Was bei all diesen Lösungen wichtig ist: Es darf keine Möbel oder störende Einbauten geben, die den warmen oder kalten Luftstrom im Raum blockieren.
Die Innen- und Außengeräte werden über ein diffusionsdichtes, isoliertes Kupferrohrpaar und eine elektrische Kommunikationsleitung verbunden. Zudem wird am Außengerät noch eine Elektrozuleitung benötigt. Wichtig zu wissen: Für die Installation, Inbetriebnahme und Wartung von Luft-Luft-Wärmepumpen ist neben dem Sachkundenachweis nach § 5 Abs. 1 auch eine Betriebszertifizierung nach § 6 der ChemKlimaschutzV nötig. Passende Schulungen und Zertifizierungstrainings bietet z. B. Mitsubishi Electric deutschlandweit an – zu finden unter www.mitsubishi-les.com/de-de/wissen/schulungen.
LLWP als Solo-Performer
Bei der Vorstellung der Luft-Luft-Wärmepumpe als Solo-Performer kommt bei dem ein oder anderen Sanierungswilligen schnell die Frage auf: Reicht das System wirklich aus, um ein ganzes Haus mit Wärme zu versorgen? Klare Antwort: Ja. Moderne Geräte können auch bei Außentemperaturen von bis zu-25 °C ihre volle Heizleistung erbringen.
Was bei der Luft-Luft-Wärmepumpe als alleinige Heizlösung von vorneherein allerdings mitbedacht werden muss, ist eine Lösung für die Bereitstellung des Trinkwarmwassers. Hier bieten sich elektrische Durchlauferhitzer oder die Installation einer Brauchwasser-Wärmepumpe an. In einigen Fällen kann auch der Einsatz des „PXZ“-Systems eine Lösungsoption sein. Hierbei handelt es sich um ein Hybrid Luft-Luft- und Luft-Wasser-System, das die Flexibilität einer Multisplit-Klimalösung mit dem Komfort und der Trinkwarmwasserbereitstellung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe kombiniert.
Autor: Michael Lechte, Manager Produktmarketing bei Mitsubishi Electric, Living Environment Systems
