Sachverhalt:
A.
A._ und B._ sind Eigentümer des Grundstücks Nr. 243 GB Sempach, das in der Landwirtschaftszone liegt. Zwei auf der Parzelle bestehende Gebäude wurden im Jahr 2014 abgebrochen. Am 26. August 2016 ersuchten die Grundeigentümer um eine Baubewilligung für den Ersatzneubau einer Ökonomiebaute und eines Wohnhauses. Gegen dieses Vorhaben erhob die Stiftung Landschaftsschutz Schweiz Einsprache.
Mit Entscheid vom 17. März 2017 stellte die Dienststelle Raum und Wirtschaft des Bau-, Umwelt- und Wirtschaftsdepartements des Kantons Luzern die Zonenkonformität der geplanten Ökonomiebaute fest und erteilte für die Errichtung der Wohnbaute eine Ausnahmebewilligung. Gestützt darauf wies der Stadtrat Sempach am 18. Mai 2017 die Einsprache der Stiftung Landschaftsschutz Schweiz ab und erteilte die beantragte Baubewilligung.
B.
Dagegen erhob die Stiftung Landschaftsschutz Schweiz Verwaltungsgerichtsbeschwerde an das Kantonsgericht des Kantons Luzern, das die Beschwerde mit Urteil vom 21. Juni 2018 guthiess. Es hob die Entscheide des Stadtrates sowie der Dienststelle Raum und Wirtschaft auf und wies die Sache zur Vornahme weiterer Abklärungen und zur Neubeurteilung im Sinne der Erwägungen an die Dienststelle für Raum und Wirtschaft zurück.
C.
Gegen diesen Entscheid haben A._ und B._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht erhoben. Sie beantragen, das angefochtene Urteil sei aufzuheben und die Entscheide des Stadtrates und der Dienststelle Raum und Wirtschaft seien zu bestätigen. Eventuell bzw. subeventuell sei das angefochtene Urteil aufzuheben und die Sache teilweise bzw. ganz an den Stadtrat sowie die Dienststelle Raum und Wirtschaft zurückzuweisen.
Die Stiftung Landschaftsschutz Schweiz beantragt die Abweisung der Beschwerde. Der Stadtrat, die Dienststelle Raum und Wirtschaft sowie die Vorinstanz haben auf eine Vernehmlassung verzichtet. Das vom Bundesgericht zur Stellungnahme eingeladene Bundesamt für Raumentwicklung beantragt sinngemäss, die Beschwerde sei abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Die Beschwerdeführer haben mit Eingabe vom 10. Dezember 2018 an ihrer Beschwerde festgehalten.
Erwägungen:
1.
Das Bundesgericht prüft seine Zuständigkeit und die Zulässigkeit der Beschwerde von Amtes wegen (Art. 29 Abs. 1 BGG; BGE 133 II 249 E. 1.1 S. 251).
2.
Angefochten ist ein Entscheid einer letzten kantonalen Instanz in einer Angelegenheit des öffentlichen Rechts (Art. 86 Abs. 1 lit. d und Art. 82 lit. a BGG). Mit dem angefochtenen Entscheid hat die Vorinstanz die Angelegenheit nicht abschliessend beurteilt, sondern die Sache zur Vornahme weiterer Abklärungen und zu neuem Entscheid im Sinne der Erwägungen an den Stadtrat und die Dienststelle Raum und Wirtschaft zurückgewiesen. Ein derartiger Rückweisungsentscheid, schliesst das Verfahren nicht ab und ist daher grundsätzlich samt der darin getroffenen Regelung über Verfahrenskosten kein Endentscheid im Sinne von Art. 90 BGG, sondern ein Zwischenentscheid.
Zwischenentscheide sind - von den hier nicht gegebenen Ausnahmen gemäss Art. 92 BGG abgesehen - beim Bundesgericht nur unter den Voraussetzungen von Art. 93 Abs. 1 BGG anfechtbar, d.h. wenn sie einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil bewirken können (lit. a) oder wenn die Gutheissung der Beschwerde sofort einen Endentscheid herbeiführen und damit einen bedeutenden Aufwand an Zeit oder Kosten für ein weitläufiges Beweisverfahren ersparen würde (lit. b). Ist die Beschwerde gegen einen Zwischenentscheid gemäss Art. 93 Abs. 1 BGG nicht zulässig oder wurde von ihr kein Gebrauch gemacht, bleibt der Zwischenentscheid im Rahmen einer Beschwerde gegen den Endentscheid anfechtbar, sofern er sich auf dessen Inhalt auswirkt (Art. 93 Abs. 3 BGG).
Es obliegt der beschwerdeführenden Partei, detailliert darzutun, inwiefern die Voraussetzungen von Art. 93 Abs. 1 BGG erfüllt sind, soweit diese nicht offensichtlich vorliegen (Art. 42 Abs. 2 BGG; BGE 142 III 798 E. 2.2 S. 801; 141 III 80 E. 1.2 S. 81; je mit Hinweisen).
3.
3.1. Nach ständiger Praxis zu Art. 93 Abs. 1 lit. a BGG ist ein Vor- oder Zwischenentscheid ausnahmsweise selbstständig anfechtbar, sofern ein konkreter Nachteil droht, der auch durch einen für die rechtsuchende Partei günstigen Endentscheid (sei es im kantonalen Verfahren, sei es in einem anschliessenden Verfahren vor Bundesgericht) nachträglich nicht mehr behoben werden könnte (BGE 142 III 798 E. 2.2 S. 801; 141 III 395 E. 2.5 S. 399 f.; 140 V 321 E. 3.6 S. 326 f.; 139 V 604 E. 3.2 S. 607; 137 IV 237 E. 1.1 S. 239 f.; 137 III 380 E. 1.2.1 S. 382; je mit Hinweisen). Die blosse Verzögerung oder Verteuerung des Verfahrens genügt generell nicht, um einen sofortigen Entscheid des Bundesgerichts zu erwirken (BGE 135 II 30 E. 1.3.4 S. 36). Insbesondere bewirkt die Rückweisung der Sache an die Verwaltung zu neuer Entscheidung in der Regel keinen im Sinne von Art. 93 Abs. 1 lit. a BGG nicht wieder gutzumachenden Nachteil (BGE 133 V 645 E. 2.1 S. 647).
3.2. Im Gegensatz zur Dienststelle Raum und Wirtschaft erachtete die Vorinstanz Art. 24c RPG (SR 700) für eine Bewilligung der Wohnbaute als nicht einschlägig. Sie wies die Sache an die Dienststelle zurück, damit diese die Bewilligungsfähigkeit der Wohnbaute unter Art. 16a RPG prüfe. Die Beschwerdeführer machen geltend, ihnen entstünde dadurch ein nicht wieder gutzumachender Nachteil, dass ihr Baugesuch nicht mehr unter Art. 24c RPG geprüft werden könne.
Die Beschwerdeführer verkennen, dass ihnen die Möglichkeit offen steht, einen allfälligen für sie ungünstigen Endentscheid anzufechten. Diesfalls können sie den Zwischenentscheid vom 21. Juni 2018 zusammen mit dem Endentscheid anfechten (vgl. Art. 93 Abs. 3 BGG) und vor Bundesgericht dannzumal auch geltend machen, die Baubewilligung hätte gestützt auf Art. 24c RPG erteilt werden müssen. Den Beschwerdeführern droht somit kein nicht wieder gutzumachender rechtlicher Nachteil im Sinne von Art. 93 Abs. 1 lit. a BGG.
3.3. Die Beschwerdeführer berufen sich nicht auf Art. 93 Abs. 1 lit. b BGG und es ist auch nicht ersichtlich, dass die Gutheissung der Beschwerde im Sinne von Art. 93 Abs. 1 lit. b BGG einen bedeutenden Aufwand an Zeit oder Kosten für ein weitläufiges Beweisverfahren ersparen würde.
4.
Nach dem Ausgeführten ist auf die Beschwerde nicht einzutreten. Bei diesem Verfahrensausgang tragen die Beschwerdeführer die Gerichtskosten (vgl. Art. 66 Abs. 1 BGG). Die nicht anwaltlich vertretene Beschwerdegegnerin hat keinen Anspruch auf eine Parteienschädigung (vgl. Art. 68 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Auf die Beschwerde wird nicht eingetreten.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 1'000.-- werden den Beschwerdeführern unter solidarischer Haftung auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Stadtrat Sempach, dem Bau-, Umwelt- und Wirtschaftsdepartement, Dienststelle Raum und Wirtschaft, dem Kantonsgericht Luzern, 4. Abteilung, und dem Bundesamt für Raumentwicklung schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 6. März 2019
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Chaix
Der Gerichtsschreiber: Mattle