Sowohl die Luft-Wasser-Wärmepumpe (LWWP) als auch die Sole-Wasser-Wärmepumpe (SWWP), auch bekannt als Erdwärmepumpe, nutzen die Umwelt als Wärmequelle und wandeln die gewonnene Energie mithilfe eines Kältemittelkreislaufs in nutzbare Heizwärme um. Der fundamentale Unterschied liegt jedoch in der genutzten Energiequelle und den damit verbundenen Konsequenzen für Effizienz, Kosten und Installation.
1. Die Wärmequelle und ihre Temperaturkonstanz #
Der Hauptunterschied beider Systeme liegt in der primären Energiequelle, die den Kältemittelkreislauf speist.
Luft-Wasser-Wärmepumpe: Abhängig von der Außenluft 🌬️ #
Die LWWP entzieht der Außenluft die notwendige thermische Energie. Ein Ventilator saugt die Luft an, die die Wärme an den Verdampfer der Wärmepumpe überträgt.
- Charakteristik: Die Temperatur der Außenluft schwankt stark im Laufe des Jahres und des Tages.
- Folge: Bei sehr niedrigen Außentemperaturen (z. B. unter 0 muss die Wärmepumpe eine größere Temperaturspanne überbrücken, um die benötigte Vorlauftemperatur zu erreichen. Dies erfordert mehr elektrische Energie für den Kompressor, was die Effizienz senkt. Zudem kann bei Frost vereisende Luft zu Abtauvorgängen führen, die zusätzlich Energie kosten.
Sole-Wasser-Wärmepumpe: Konstante Erdwärme 🌍 #
Die SWWP nutzt die im Erdreich gespeicherte Wärme. Dazu zirkuliert eine frostgeschützte Flüssigkeit, die sogenannte Sole, in Rohrsystemen im Boden und transportiert die Erdwärme zur Wärmepumpe.
- Charakteristik: In einer Tiefe von etwa 10 bis 15 Metern herrscht das ganze Jahr über eine nahezu konstante Temperatur
- Folge: Die SWWP arbeitet das ganze Jahr über unter nahezu idealen und stabilen Bedingungen. Dies führt zu einer deutlich höheren, gleichmäßigen Effizienz, da die Temperaturdifferenz zum Heizsystem geringer ist.
2. Effizienz und Betriebskosten #
Die Stabilität der Wärmequelle ist der entscheidende Faktor für die Effizienz eines Heizsystems, gemessen an der Jahresarbeitszahl (JAZ).
| Kriterium | Luft-Wasser-Wärmepumpe (LWWP) | Sole-Wasser-Wärmepumpe (SWWP) |
| Jahresarbeitszahl (JAZ) | Meist im Bereich von 3,0 bis 4,0. | Meist im Bereich von 4,0 bis 5,0. |
| Wirkungsgrad | Schwankt stark mit der Außentemperatur. | Sehr stabil und hoch, auch im tiefsten Winter. |
| Stromverbrauch | Höher, besonders im Winter, da der Kompressor stärker arbeiten muss. | Geringer und konstanter. Führt zu niedrigeren Betriebskosten. |
| Lebensdauer | Typischerweise ca. 15–20 Jahre. | Typischerweise ca. 20–25 Jahre (Erdkollektoren/Sonden oft über 50 Jahre). |
Fazit: Obwohl die LWWP in milden Monaten sehr effizient ist, führt die höhere und stabilere JAZ der SWWP langfristig zu geringeren Stromkosten und einer besseren Wirtschaftlichkeit.
3. Installation, Kosten und Platzbedarf #
Die Art der Wärmequellennutzung bestimmt maßgeblich die anfänglichen Investitionskosten und den Installationsaufwand.
Luft-Wasser-Wärmepumpe: Einfache Installation #
Die LWWP ist die am einfachsten und schnellsten zu installierende Variante.
- Erschließung: Ein oder mehrere Geräte werden außerhalb (Außenaufstellung) oder innerhalb (Innenaufstellung) des Hauses installiert. Es sind keine umfangreichen Erdarbeiten nötig.
- Kosten: Die Investitionskosten sind deutlich niedriger, da keine teuren Bohrungen oder Grabungen erforderlich sind.
- Platzbedarf: Gering. Lediglich der Platz für das Außengerät (oder im Haus) wird benötigt.
- Nachteil: Das Außengerät erzeugt Betriebsgeräusche, die in der Nähe der Nachbargrenze oder von Schlafzimmern beachtet werden müssen.
Sole-Wasser-Wärmepumpe: Umfangreiche Erschließung #
Die SWWP erfordert eine aufwendige Erschließung der Wärmequelle im Boden.
- Erschließungsmöglichkeiten:
- Erdsonden: Vertikale Bohrungen (bis zu $100text{ m}$ tief) sind sehr effizient, benötigen aber eine Genehmigung und sind teuer.
- Flächenkollektoren: Horizontale Verlegung der Rohre in ca. $1,2$ bis $1,5text{ m}$ Tiefe. Benötigen eine große, unbebaute Gartenfläche (etwa das $1,5$– bis $2$-fache der zu beheizenden Wohnfläche).
- Kosten: Die Investitionskosten sind aufgrund der Erdarbeiten und eventueller Bohrungen deutlich höher.
- Platzbedarf: Hoch (bei Flächenkollektoren) bis mittel (bei Sondenbohrungen, die nur wenig Fläche benötigen).
- Vorteil: Im Sommer kann die SWWP in den Modus des passiven Kühlens wechseln, bei dem die relativ kühlen Temperaturen des Erdreichs zur sanften Klimatisierung des Hauses genutzt werden können – sehr effizient und stromsparend.
Zusammenfassende Tabelle der Hauptunterschiede #
| Merkmal | Luft-Wasser-Wärmepumpe | Sole-Wasser-Wärmepumpe |
| Wärmequelle | Außenluft | Erdreich (über Sole) |
| Temperaturquelle | Stark schwankend | Konstant und stabil |
| Effizienz (JAZ) | Geringer (3,0 – 4,0) | Höher und konstanter (4,0 – 5,0) |
| Investitionskosten | Niedrig bis mittel | Hoch (wegen Erschließung) |
| Installationsaufwand | Gering (keine Erdarbeiten) | Hoch (Bohrung oder Kollektoren) |
| Platzbedarf | Gering (Außengerät) | Hoch (Flächenkollektoren) oder gering (Erdsonden) |
| Geräuschentwicklung | Vorhanden (Ventilator) | Sehr gering (Anlage meist komplett im Haus) |
| Kühlung | Aktiv (optional) | Passiv und sehr effizient (optional) |
Fazit: Die richtige Wahl #
Die Wahl zwischen den beiden Systemen hängt stark von den individuellen Gegebenheiten des Grundstücks und den Prioritäten ab:
- Wählen Sie die LWWP, wenn:
- Die Investitionskosten niedrig gehalten werden müssen.
- Der Platz für Erdarbeiten (Garten) nicht vorhanden oder die Bodenbeschaffenheit ungeeignet ist.
- Die Installation schnell und unkompliziert erfolgen soll.
- Wählen Sie die SWWP, wenn:
- Eine maximale Effizienz (niedrigste Betriebskosten) gewünscht ist.
- Ein großer, unbebauter Garten für Kollektoren oder eine Erdbohrung möglich ist.
- Die Option der effizienten passiven Kühlung im Sommer wichtig ist.
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