Wie eine Abluftwärmepumpe funktioniert

Eine Abluftwärmepumpe gewinnt Wärme aus der Abluft und kann sie zum Beispiel für die Bereitung von Brauch- und Heizwasser nutzen. Ihr Funktionsprinzip gleicht dem einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Der Unterschied besteht darin, dass sie nicht der Außenluft, sondern der Abluft Wärme entzieht. Die Abluftwärmepumpe kommt häufig im Wohnbereich zum Einsatz. Aber sie hat noch einige andere Einsatzgebiete, die wir im folgenden Artikel vorstellen.

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.

Die Funktion einer Abluftwärmepumpe im Detail.
Funktionsweise einer Abluftwärmepumpe

Vor- und Nachteile gegenüber einer Luft-Wasser-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 vor der Vereisung geschützt sein. 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.

Abluftwärmepumpe bei 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-Lüftungsanlage

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

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.

Bild unseres Autoren Minh Duc Nguyen

Fazit von Minh Duc Nguyen

Eine Abluftwärmepumpe entzieht der aus einem Gebäude abgeführten Luft Wärme und kann sie für andere Zwecke verwenden. In Kombination mit einer Lüftungsanlage versorgt sie Objekte nicht nur mit Frischluft. Sie hilft auch dabei, Heizkosten und CO2-Emissionen zu sparen. Zahlreiche Versorger bieten auch vergünstigte Wärmepumpen-Stromtarife an. Dadurch lassen sich weitere Kosten senken. Wer sich für eine Abluftwärmepumpe entscheidet, sollte den Aufstellungsort mit Bedacht aussuchen. Denn während des Betriebs können hörbare Geräusche auftreten.

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