Wie eine Abluftwärmepumpe funktioniert

Funktionsweise einer Abluftwärmepumpe

Wie der Name es bereits verrät, gewinnt die Abluftwärmepumpe Wärme aus der Abluft. Diese ist verbraucht und soll nun nach außen strömen. Eingebaute Ventilatoren saugen die Abluft an und leiten sie weiter an den Wärmeübertrager (Verdampfer). Dieser wiederum entzieht der Luft ihre darin erhaltene Wärme. Im Inneren der Wärmepumpe zirkuliert das sogenannte Kältemittel. Es fließt durch einen Wärmetauscher und verdampft bereits bei geringen Temperaturen. In dem Fall kommt es mit der aus der Abluft entzogenen Wärme in Verbindung und erwärmt sich so lange, bis es schließlich verdampft.

Ein mit Strom angetriebener Verdichter komprimiert das dabei entstehende Gas, sodass es sich stetig erwärmt. Nun gibt das erhitzte Gas die Wärme an den Heiz- und Brauchwasserkreislauf ab und verflüssigt sich wieder. Zuletzt sorgt ein Expansionsventil dafür, dass sich das noch unter Druck stehende Kältemittel entspannt. Der Kreislauf kann wieder von vorne beginnen.

Vor- und Nachteile gegenüber einer klassischen Wärmepumpe

Zwischen der Luft-Wasser-Wärmepumpe und der Abluftwärmepumpe gibt es einen entscheidenden Unterschied. Die Abluft ist vor allem im Winter deutlich wärmer als die Außenluft. Das führt automatisch zu einer höheren Leistungszahl und somit zu mehr Energieeffizienz der Abluftwärmepumpe. Des Weiteren weist die Abluft meist eine höhere Feuchtigkeit als die Außenluft auf. Kühlt diese ab, entsteht Kondenswasser. Aus dem kann man wiederum Kondensationswärme gewinnen. Voraussetzung hierfür: Das Kondenswasser muss geschützt sein. Andernfalls kann es passieren, dass die Wärmepumpe vereist. In Kombination mit einer Fußbodenheizung hat die Abluftwärmepumpe einen weiteren Vorteil. Weil die Fußbodenheizung mit sehr niedrigen Systemtemperaturen auskommt, muss der Verdichter weniger arbeiten. Das führt zu einem geringeren Stromverbrauch und höherer Effizienz.

Abluft nur begrenzt verfügbar

Die Abluft hat gegenüber der Außenluft einen entscheidenden Nachteil: Sie steht nur in begrenzter Menge zur Verfügung. Man sollte die Leistung der Abluftwärmepumpe daher so einstellen, dass sie mit einer deutlichen Abkühlung der Abluft arbeiten kann. Eine Ausnahme bilden Serverräume. Diese geben das ganze Jahr über sehr viel Wärme ab, die man als Energiequelle nutzen könnte. Wie das in der Theorie aussieht, lesen Sie im Beitrag "Heizen mit Serverabwärme".

Abluftwärmepumpe bei einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

Häufig kommt die Abluftwärmepumpe in energieeffizienten Häusern und kernsanierten Altbauten zum Einsatz. Dort sind  wiederum häufig Lüftungsanlagen mit  Wärmerückgewinnung  installiert, um alle Räume mit Frischluft zu versorgen. Diese entziehen der Abluft Wärme und geben diese direkt an die Zuluft weiter. Das Ergebnis: Die Abluft ist nun relativ kalt und hat für die Wärmepumpe eine deutlich geringere Wärmeleistung. Trotzdem finden sich viele Abluftwärmepumpen in besonders energiesparenden Passivhäusern wieder.  Es liegt einerseits daran, weil der Wärmebedarf in solchen Gebäuden wesentlich geringer ist als in nicht sanierten Altbauten. Andererseits kann die Abluftwärmepumpe die Zuluft oder das Brauchwasser zusätzlich vorwärmen.

Abluftwärmepumpe bei Abluft-Lüftungsanlagen

Anders sieht es bei Gebäuden mit Abluft-Lüftungsanlage aus, wo die Zuluft nicht vorgewärmt wird. Hier kann die Abluftwärmepumpe deutlich mehr Wärme aus der Abluft gewinnen und diese an die Räume abgeben. Noch effizienter arbeitet sie in Kombination mit einer Fußbodenheizung. Diese kommt mit sehr geringen Systemtemperaturen aus. Das bedeutet, der mit Strom betriebene Verdichter muss weniger arbeiten. Besteht das ganze Jahr über ein hoher Wärmebedarf, kann die Abluftwärmepumpe auch ohne Fußbodenheizung effizient arbeiten.

Weitere Einsatzbereiche einer Abluftwärmepumpe

Neben der Nutzung im Wohnbereich kommen Abluftwärmepumpen auch in Gewerbe- und Industrieanlagen zum Einsatz. Maschinenräume beispielsweise haben eine sehr hoch temperierte Abluft, die eine Abluftwärmepumpe gut nutzen kann. Auch Schwimmbäder sind ein guter Fall für solch eine Anlage. Denn diese benötigen konstant Wärme. Außerdem ist die Luftfeuchtigkeit der Abluft sehr hoch. Aus dieser kann man wiederum Kondensationswärme gewinnen.

Worauf es zu achten gilt, wenn Sie sich für die Anschaffung einer Abluftwärmepumpe entschieden haben, erklärt der Beitrag "Abluftwärmepumpe kaufen".