Häufige Fragen zum Thema Wärmepumpe

Der Abschaltpunkt ist die Außentemperatur, bei der die Wärmepumpe den Heizbetrieb einstellt.

• Hintergrund: Bei höheren Außentemperaturen sind die Wärmeverluste des Hauses so gering, dass die im Haus gespeicherte und durch Bewohner erzeugte Wärme ausreicht.
• Empfehlung: Bei Bestandsgebäuden wird oft eine Heizgrenztemperatur von 15 °C empfohlen. Dies gewährleistet, dass die Heizung nur bei tatsächlichem Bedarf aktiv ist.

Muss man den Einbau einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anmelden?

Ja. Der zuständige Energieversorger (Netzbetreiber) muss informiert werden.

• Grund: Es muss geprüft werden, ob die technischen Voraussetzungen (z. B. die Netzkapazität) für die maximale Stromaufnahme der Wärmepumpe gegeben sind.
• Wichtig: Die Anmeldung sollte frühzeitig erfolgen, da die Bearbeitungszeiten variieren können. Typische Grenzwerte, die angemeldet werden müssen, liegen bei einer Stromaufnahme über 40 A oder bestimmten Netzimpedanzen (0,472 Omega).

Warum wird ein Ausdehnungsgefäß benötigt?

Ein Ausdehnungsgefäß (MAG) ist essenziell für die Druckhaltung im geschlossenen Heizsystem.

Funktion: Wenn Heizungswasser erwärmt wird, dehnt es sich aus. Das Gefäß nimmt das zusätzliche Volumen auf, um den Druck konstant zu halten.

Nutzen: Es verhindert Überdruckschäden an der Anlage (z. B. an Rohren oder Ventilen) und sorgt für einen stabilen und effizienten Betrieb.

Was ist bei der Aufstellung des Außenteils zu beachten?

Der Standort des Außengeräts ist entscheidend für die Effizienz und die Einhaltung der Vorschriften.

Schallschutz: Wahl eines Standortes, der die Schallausbreitung minimiert (Abstand zu Nachbarn und schallharten Flächen beachten).

Fundament: Ein fester, stabiler Unterbau (Fundament oder Konsole) ist zur Schwingungsdämpfung und Standfestigkeit notwendig.

Kondensat: Die Kondensatableitung muss so geplant werden, dass sie auch bei Frost einwandfrei funktioniert.

Leitungen: Verwendung von gut wärmegedämmten Leitungen (Fernheizungsrohre oder Kältemittelleitungen) und professionellen Dichtungssystemen bei der Hauseinführung.

Die Wärmepumpen-Heizungsanlage ist ein integrales Gesamtsystem. Nur wenn die „Gesamt-Architektur“ fehlerfrei geplant und installiert wird, kann sie effizient arbeiten.

Die Hauptbestandteile sind:

1. Wärmequelle: Z. B. das Außengerät zur Entnahme der Umgebungsluft.
2. Wärmepumpe: Das Herzstück zur Wärmeerzeugung.
3. Zusätzlicher Wärme-Erzeuger: Z. B. ein elektrischer Zusatzheizstab für Spitzenlasten.
4. Umwälzpumpe und Umschaltventil: Steuerung des Wasserflusses zwischen Wärmeerzeugung und Verbraucherkreisen.
5. Speicher: Heizwasserspeicher oder Kombispeicher zur Pufferung und Bereitstellung von Trinkwarmwasser.
6. Verteil- und Rücklaufsystem: Rohre, Heizkörper/Fußbodenheizung, Ausdehnungsgefäß zur Druckhaltung.

Was ist ein „Bivalenzpunkt“?

Der Bivalenzpunkt ist der Umschaltpunkt in einer bivalenten (hybriden) Heizungsanlage, die zwei Wärmeerzeuger nutzt (z. B. Wärmepumpe und Gas/Öl).

• Definition: Es ist die Außentemperatur, ab der die Wärmepumpe Unterstützung vom zweiten Wärme-Erzeuger (dem sogenannten Spitzenlastkessel) benötigt oder dieser die Versorgung komplett übernimmt.
• Ziel: Die Wärmepumpe läuft nur im optimalen Temperaturbereich und der zweite Erzeuger deckt die teuren Kaltlasten ab.

Warum interessiert sich der Heizungsplaner dafür, welcher Bodenbelag verwendet werden soll?

Der Planer benötigt diese Information für die exakte Auslegung einer Fußbodenheizung, da der Wärmeleitwiderstand des Bodenbelages die Wärmeübertragung direkt beeinflusst.

• Niedriger Widerstand (z. B. Fliesen): Die Wärme gelangt schneller und effizienter an die Raumoberfläche.
• Hoher Widerstand (z. B. dicker Teppich/Kork): Die Wärme wird isoliert, was eine höhere Vorlauftemperatur oder engere Verlegeabstände der Heizrohre erfordern kann.
• Ziel: Sicherstellung der benötigten Heizleistung und Vermeidung unnötig hoher Vorlauftemperaturen, die die Effizienz der Wärmepumpe senken würden.Beschreiben Sie den Artikel oder beantworten Sie die Frage, sodass interessierte Besucher der Website weitere Informationen erhalten. Sie können diesen Text mit Aufzählungszeichen sowie kursiver oder fetter Schriftart hervorheben und Links hinzufügen.

OBJEKT

Adresse, Baujahr, energetischer Zustand, Normauslegungstemperatur (Klimazone).

HEIZLAST

Normheizlast (präzise Berechnung, nicht Schätzung aus Verbrauch), geplante Sanierungen/Umbauten, Nutzungsart des Gebäudes.

GRUNDSTÜCK 

Verfügbare Fläche, Abstand zur Nachbarbebauung (Schall), Bodenbeschaffenheit (relevant für Erdwärme).

WÄRME-QUELLE 

Art der Wärmequelle (Luft/Sole/Wasser), Aufstellung (innen/außen), Kondensatableitung, Schall.

WÄRME-ERZEUGER 

Nutzung eines zweiten Erzeugers (hybrid?), Betriebsweise (monovalent/bivalent), Aufstellraum.

WÄRME-VERTEILUNG 

Systemtemperaturen, Art der Heizflächen (Heizkörper oder Fußbodenheizung), Hydraulik und Regelungstechnik.

TRINKWASSER 

Bedarf, Art der Bereitstellung (Speicher/Durchfluss), Zirkulation.

GEBÄUDEKÜHLUNG 

Planung von aktivem (Luft-Wasser-WP) oder passivem (Sole-Wasser-WP) Kühlen, sommerlicher Wärmeschutz.

Die sorgfältige Vorplanung und die Heizlastberechnung sind entscheidend für die Effizienz.

• Monovalenter Betrieb: Die Dimensionierung richtet sich nach der Norm-Außentemperatur der Region. Die Wärmepumpe muss die volle Heizlast des Gebäudes auch am kältesten Norm-Tag abdecken können.
• Bivalenter Betrieb: Hier ist der Bivalenzpunkt entscheidend. Die Wärmepumpe wird so dimensioniert, dass sie die Basislast abdeckt und der zweite Erzeuger nur bei Unterschreitung des Bivalenzpunkts unterstützt.
• Grundlage: Stets die berechnete Norm-Heizlast, nicht der tatsächliche Brennstoffverbrauch, da dieser durch individuelles Nutzerverhalten verzerrt sein kann.

Warum ist eine Dokumentation gemäß VDI 6026 wichtig?

Eine vollständige und aussagekräftige Dokumentation sorgt für Betriebssicherheit und minimiert Folgekosten.

• Fehlerdiagnose und Wartung: Bei Störungen oder für Wartungsarbeiten kann der Fachhandwerker das Gesamtsystem schneller verstehen, da alle relevanten Unterlagen (z. B. Hydraulikschema, Komponentenlisten) vorliegen.
• Kostenreduzierung: Die schnelle Fehleridentifikation reduziert den Zeitaufwand des Fachhandwerkers und senkt somit vermeidbare Arbeitskosten.
• Nachvollziehbarkeit: Alle Details zur Planung und Installation der sensiblen Anlage sind jederzeit transparent.

Ja. Eine funktionierende Einzelraumregelung ist für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe unabdingbar und sollte nachgerüstet werden (z. B. durch Raumthermostate oder Smart-Home-Systeme).

• Vorteil: Jeder Raum wird individuell auf die gewünschte Solltemperatur beheizt, was Energie spart und den Wohnkomfort erhöht.
• Funktionsweise: Das Raumthermostat misst die Temperatur und steuert über einen Stellantrieb am Heizkreisverteiler, ob das Ventil für diesen Heizkreis geöffnet oder geschlossen wird.

Kann eine Wärmepumpe eingebaut werden, wenn im Haus ein Einrohr-System verlegt worden ist?

Ein Einrohr-System ist ungünstig, da es bauartbedingt höhere Vor- und Rücklauftemperaturen benötigt, um alle Heizkörper ausreichend zu versorgen. Wärmepumpen arbeiten jedoch am effizientesten bei möglichst niedrigen Temperaturen.

• Beste Lösung: Umbau auf das effizientere Zweirohr-System.
• Alternativen: Wenn ein Umbau nicht möglich ist, müssen andere Maßnahmen dies kompensieren: energetische Sanierung (Reduzierung der Heizlast), Einbau eines Pufferspeichers und der Einsatz leistungsstarker Niedertemperatur-Heizkörper. Die VDI 2073 beschreibt Lösungsansätze mit Dreiwege-Armaturen zur Regelung des Massenstroms.
• Prüfung: Nur eine individuelle Analyse kann zeigen, ob die bestehenden Vorlauftemperaturen bereits niedrig genug für einen wirtschaftlichen Wärmepumpenbetrieb sind.

Kann ich mit der Wärmepumpen-Heizungsanlage meinen neuen Estrich trocknen?

Es wird davon abgeraten.

• Grund: Der Leistungsbedarf für die Estrichtrocknung ist extrem hoch. Es ist nicht ratsam, die neue, sensible Heizungsanlage für diese Bauarbeit einzusetzen.
• Empfehlung: Mieten Sie für die Estrichtrocknung mobile Spezialtrocknungsgeräte.

Für die Planung und den Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sind in Deutschland folgende Gesetze und technische Regeln relevant:

• Gebäudeenergiegesetz (GEG): Setzt die energetischen Anforderungen an Gebäude.
• BDEW TAB 2007: Technische Anschlussbedingungen für den elektrischen Anschluss an das Niederspannungsnetz.
• TA Lärm: Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (wichtig für die Aufstellung des Außengeräts).
• EU-Verordnungen (Ökodesign & F-Gase): Ökodesign-Verordnung und F-Gase-Verordnung (betrifft das verwendete Kältemittel).
• Trinkwasserverordnung (TrinkwV) und DIN 1988: Regelungen zur Trinkwasser-Installation und -Hygiene (betrifft die Warmwasserbereitung).

Eine Handtuchheizung kann problemlos an die Wärmepumpen-Heizungsanlage angeschlossen werden.

• Vorteil (WP-Betrieb): Geringere Betriebskosten und effiziente Nutzung der erzeugten Wärme.
• Vorteil (Elektrisch): Flexiblere Nutzung außerhalb der Heizperiode (z. B. zum schnellen Trocknen im Sommer). Ist jedoch im Betrieb teurer.
• Wichtig: Bei Integration in das WP-System muss die Handtuchheizung richtig dimensioniert werden. Es sollte nur ein Raumthermostat für den gesamten Raum (Fußbodenheizung und Handtuchheizung) verwendet werden, um eine gegenseitige Störung der Regelung zu vermeiden.

Warum und wann benötigt das Haus zwei oder mehr Heizkreise?

Mehrere Heizkreise werden benötigt, um unterschiedliche Anforderungen optimal zu bedienen.

• Unterschiedliche Systeme: Wenn Fußbodenheizung (niedrige Vorlauftemperatur) und Radiatoren (höhere Vorlauftemperatur) in einem Haus kombiniert werden, sind separate Heizkreise erforderlich, da sie hydraulisch und thermisch unterschiedliche Anforderungen stellen.
• Hydraulische Entkopplung: Zwei Kreise ermöglichen eine separate hydraulische Versorgung, wodurch eine optimale Druckdifferenz für jeden Systemtyp gewährleistet wird.
• Ausnahme: Nur wenn die meisten Wohnräume eine Fußbodenheizung haben und nur in Nebenräumen Heizkörper verwendet werden, kann unter Umständen auf einen Heizkreis reduziert werden. Die Entscheidung ist individuell zu treffen.

Warum ist eine Heizlastberechnung wichtig?

Die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 ist die Basis der gesamten Planung.

• Korrekte Dimensionierung: Nur eine korrekte Berechnung der Norm-Heizlast verhindert, dass die Wärmepumpe zu groß (ineffizient und teuer) oder zu klein (unkomfortabel) dimensioniert wird.
• Ermittlung des Bedarfs: Die Berechnung gibt den konkreten Wärmebedarf des Gebäudes bei der kältesten Außentemperatur an.
• Zwei Schritte:

             a. Hüllflächen-Heizlastberechnung: Betrachtet das gesamte beheizte Haus.

             b. Raum-Heizlastberechnung: Detailplanung, da jeder Raum (wegen Fenster, Himmelsrichtung, Nutzung)

                 unterschiedliche Anforderungen hat.

• Vorsicht bei Schätzungen: Die Schätzung der Heizlast anhand des bisherigen Verbrauchs oder des Baustandards ist nur für erste Annahmen geeignet und sollte niemals die Grundlage für die finale Dimensionierung sein.

Man kann eine Gebäude-Heizlast auch aus dem bisherigen Verbrauch ermitteln.

Das macht aber nur dann Sinn, wenn der bisherige Verbrauch „normal“ war.

„Normal“ bedeutet:

das ganze Haus wurde beheizt

das Haus wurde ganzjährig genutzt

die Beheizung lag zwischen 19 bis 21 Grad

Formel beim Energieträger Erdgas:

erforderliche                        2.000 Kubikmeter Gasverbrauch

Wärmepumpenleistung =  _________________________________  =  8,70 kW

in KW                                                              230

Formel beim Energieträger Heizöl:

erforderliche                           2.000 Liter Heizölverbrauch

Wärmepumpenleistung =  _____________________________  =  8 kW

in KW                                                             250

Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Gebäude-Heizlast anhand des Baustandards zu schätzen. Das sollte aber nicht für die Detail-Planung einer Wärmepumpe verwendet werden, weil diese Schätzung nicht die individuellen Besonderheiten und Bedarfe des Hauses berücksichtigt und somit zu ungenau ist.

Neubau nach EnEV:                                                                                              28 bis 35 W / m2

Gebäude, das nach Wärmeschutzverordnung 1995 erbaut wurde:             50 bis 60 W / m2

Gebäude, das ab 1980 erbaut wurde mit damals normaler Dämmung:      70 bis 90 W / m2

ältere Gebäude ohne Dämmung:                                                                        120 W / m2

Das bedeutet:

Bei einem 100 Quadratmeter großen Gebäude aus dem Jahr 1970 würde die Gebäudeheizlast ca. 100 * 120 W / m2 betragen = 12.000 Watt = 12 kW

In diesem Fall würde man nun zuerst die Heizlast reduzieren (durch eine energetische Ertüchtigung des Gebäudes) und danach genau ausrechnen, welche Wärmepumpe am besten zu der dann deutlich reduzierten Heizlast passt.

Was mache ich, wenn meine Heizflächen zu klein sind?

Eine Wärmepumpe arbeitet am wirtschaftlichsten, wenn sie  geringe Vorlauftemperaturen nutzen kann. Sind die vorhandenen Heizkörper zu klein, benötigen sie hohe Temperaturen, was die Effizienz der Wärmepumpe senkt.

• Maßnahmen:

              a. Austausch: Ersetzen der vorhandenen Heizkörper durch größere Standardheizkörper (zur Vergrößerung der Abstrahlfläche).

              b. Technologie: Einbau von Niedertemperatur-Heizkörpern (z. B. mit Lüfterunterstützung), die auch bei geringen

                   Vorlauftemperaturen eine hohe Leistung bringen

• Norm: Die Auslegung muss nach anerkannten Regeln (z. B. VDI 6030 Blatt 1) erfolgen, um die benötigte Heizleistung bei niedrigen Systemtemperaturen zu gewährleisten.

Warum ist ein hydraulischer Abgleich wichtig?

Der hydraulische Abgleich ist die Pflichtvoraussetzung für den effizienten Betrieb jeder Heizungsanlage, besonders bei Wärmepumpen.

• Ziel: Sicherstellen, dass jeder Heizkreis und jeder Heizkörper die exakt richtige Durchflussmenge an Heizwasser erhält.
• Problem ohne Abgleich: Das Wasser nimmt den Weg des geringsten Widerstands. Heizkörper, die nahe der Pumpe liegen, werden überversorgt, während entfernte Heizkörper unterversorgt werden.
• Grundlagen (VDI 2073 Blatt 2): Für den Abgleich sind detaillierte Daten nötig: Heizlasten aller Räume, Auslegung der Übergabeeinrichtungen, Rohrdimensionen und Leistungskennlinien der Umwälzpumpe. Es geht um das fachgerechte Zusammenspiel vieler Einzelfaktoren.

Man kann das ganz einfach erklären:

Stellen wir uns eine Großküche mit einem fleissigen Team vor, das 1.500 Mittagessen gekocht hat. Wenn die Zahl der Gäste doppelt so hoch oder halb so hoch ist oder wenn es nicht genug Tische oder zu wenige Kellnernde geben würde, wäre das sehr problematisch.

Deshalb muss auch bei der Planung einer Wärmepumpe-Heizungsanlage sichergestellt werden, dass immer genug Wärme an die richtigen Räume bereitgestellt und die Durchflussmengen, die Rohre und die Heizflächen richtig dimensioniert werden.

Damit beim hydraulischen Abgleich alles richtig läuft, muss dieses nach einem anerkannten Verfahren erfolgen. Die VDI 2073 Blatt 2 verlangt folgende Grundlagen:

Heizlasten (und ggfs. Kühllasten) aller Räume

Heizlast (und ggfs. Kühllast) des Gesamtgebäudes

wie sind die Übergabe-Einrichtungen ausgelegt ? (Typ, Größe, Nennleistung, Auslegeleistung, Vorlauftemperatur, Rücklauftemperatur, Massenstrom)

wie ist das Verteilsystem geplant ? (Länge der Rohre, Durchmesser der Rohre, Einzelwiderstände)

welche Umwälzpumpe wird verwenden und wie wird diese betrieben ? (Leistungsdaten, Kennlinien)

wie werden Wärme-Erzeuger und (ggfs.) Pufferspeicher eingebunden ?

welche Anforderungen haben alle sonstigen Einbauten an die Hydraulik des Systems ? (Mindestwasserströme, Differenzdrücke) 

Aus dieser Auflistung kann man erkennen, dass es auf den richtigen und fachgerechten Zusammenspiel vieler Einzelfaktoren ankommt. Es ist also nicht damit getan, eine Wärmepumpe einfach nur „aufzustellen“ und „anzuschließen“. 

Ja, eine Innenaufstellung ist möglich, aber die Außenaufstellung ist in der Regel einfacher.

• Anforderungen bei Innenaufstellung:  

            Wanddurchbrüche: Fachgerechte und normenkonforme Durchführung der Wanddurchbrüche und -durchführungen

            (für Luftkanäle und Leitungen).

            Luftführung: Ausreichende Dimensionierung und Dämmung der Luftkanäle (zur Vermeidung von Kondensatbildung).

            Ansaug/Ausblas: Die Öffnungen für Ansaugen und Ausblasen sollten idealerweise an verschiedenen Gebäudeseiten liegen

            oder einen Mindestabstand von 2 m haben.

            Schallschutz: Die Begrenzung der Schallausbreitung nach innen und außen muss streng beachtet werden, um die Grenzwerte 

            einzuhalten.

Welche Informationen werden bei der Planung benötigt?

Für eine präzise Planung sind folgende Detailinformationen notwendig:

• Basisdaten: Grundfläche der einzelnen Räume.
• Gebäudehülle: Energetischer Zustand (U-Werte) von Außenwänden, Innenwänden zu unbeheizten Räumen, Fenstern und Türen.
• Nutzung: Gewünschte Raumtemperatur pro Raum (z. B. wärmeres Bad, kühleres Schlafzimmer).
• Wärmeübergabe: Art des Bodenbelages und dessen Wärmeleitwiderstand (bei Fußbodenheizung) sowie die ermittelte Heizlast pro Raum.

Welche Informationen werden vor der Verlegung einer Fußbodenheizung benötigt?

• Anzahl der Heizkreise.
• Verlegeabstand der Rohre.
• Durchflussmenge des Heizwassers pro Stunde.
• Rohrdimension (z. B. 16 mm x 2 mm)
• Vorlauf- und Rücklauftemperatur.
•  Festlegung der maximalen Oberflächentemperatur

Welche Informationen werden benötigt, wenn es keine Fußbodenheizung gibt und stattdessen Heizkörper verwendet werden?

• Anzahl und Typ der Heizkörper pro Raum (z. B. Flachheizkörper, Röhrenradiator).
• Bauhöhe und Baulänge.
• Erforderliche Heizleistung je Heizkörper (in Watt).
• Durchflussmenge des Heizwassers pro Stunde.
• Festlegung von Vorlauf- und Rücklauftemperatur.

Ja. Nicht sauerstoffdichte Kunststoffrohre sind problematisch, da sie Korrosion im gesamten System fördern.

• Problem: Sauerstoff kann durch das Rohrmaterial in das Heizungswasser diffundieren. Dieser Sauerstoff führt zur Rostbildung an allen Metallteilen (z. B. Wärmepumpe, Pufferspeicher, Ventile).
• Folge: Verkürzte Lebensdauer der Anlage, Funktionsstörungen und erhöhter Wartungsaufwand.
• Lösung: Austausch der Rohre oder Installation einer Systemtrennung (z. B. über einen Wärmeübertrager), die verhindert, dass das sauerstoffhaltige Wasser in den Hauptheizkreislauf der Wärmepumpe gelangt.

Kann ich eine Luft-Wasser-Wärmepumpe auch für eine passive Kühlung nutzen?

Nein. Passive Kühlung ist nur mit Sole-Wasser-Wärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen möglich, da hier die natürliche Kühle des Erdreichs oder des Grundwassers genutzt wird.

• ABER: Viele Luft-Wasser-Wärmepumpen beherrschen die aktive Kühlung besonders in Kombination mit einer Fußbodenheizung.
• Funktionsweise: Die Wärmepumpe kehrt den Kältemittelkreislauf um (durch ein Vier-Wege-Ventil). Statt Wärme aus der Luft zu entziehen und ins Haus abzugeben, wird dem Haus Wärme entzogen und an die Außenluft abgegeben.

Heizkörper mit Lüfterunterstützung (Gebläsekonvektoren) können bei niedrigen Systemtemperaturen die Leistung erhöhen, haben aber auch Nachteile:

• Nachteile:

           Geräusche: Die Lüfter können Betriebsgeräusche verursachen, was den Komfort mindert.

           Luftzirkulation: Erhöhte Luftverwirbelung kann Zugluft und stärkere Staubaufwirbelung zur Folge haben.

           Stromverbrauch & Wartung: Die Lüfter benötigen zusätzlichen Betriebsstrom und sind wartungsanfälliger.

• Vorteil: Bei sehr niedrigen Vorlauftemperaturen (die für Wärmepumpen ideal sind) können sie eine deutlich höhere Heizleistung erbringen als passive Heizkörper der gleichen Größe.

Der größere Massenstrom (mehr Wasser im Umlauf) ist eine direkte Folge der geringen Temperaturspreizung (Differenz zwischen Vor- und Rücklauf).

• Grund: Wärmepumpen arbeiten mit geringen Vorlauftemperaturen. Um dieselbe Menge an Wärmeenergie (Leistung) zu transportieren, muss bei einer geringeren Temperaturdifferenz zwangsläufig mehr Wasser durch das System gepumpt werden.
• Systemeffizienz: Ein größerer Massenstrom bei niedriger Temperaturspreizung ist für die Effizienz der Wärmepumpe entscheidend und gewährleistet die Wärmeversorgung aller Heizflächen.

Was bedeutet „Mindestdurchflussmenge“?

Die Mindestdurchflussmenge ist die unterste Wassermenge, die die Wärmepumpe benötigt, um störungsfrei und effizient arbeiten zu können.

• Entkopplung durch Pufferspeicher: Oft wird ein Pufferspeicher eingebaut, um den Erzeugerkreis (Wärmepumpe) vom Verbraucherkreis (Heizflächen) hydraulisch zu entkoppeln.
• Nutzen: Dadurch kann die Wärmepumpe ihre notwendige Mindestdurchflussmenge beibehalten, auch wenn die Verbraucherkreise im Haus momentan nur wenig Wärme abnehmen. Dies stabilisiert den Betrieb und erhöht die Lebensdauer der Anlage.

Eine Systemoptimierung dient der Feinjustierung der Anlage, um die Effizienz weiter zu steigern.

• Zeitpunkt: Etwa ein Jahr nach Inbetriebnahme (besonders bei Neubauten oder neu verlegtem Estrich). Dies gibt dem Gebäude und dem Estrich Zeit, vollständig auszutrocknen und den finalen Wärmebedarf zu stabilisieren.
• Voraussetzung: Der hydraulische Abgleich muss bereits durchgeführt sein.
• Inhalt: Reduzierung der Systemtemperaturen (Anpassen der Heizkurve), um die Effizienz der Wärmepumpe weiter zu maximieren.
• Hilfsmittel: Nutzen Sie die Checklisten der VDI 4645 für die Durchführung von Wartungs- und Optimierungsarbeiten.

Der Planungsprozess ist mehrstufig und muss alle Komponenten des Systems berücksichtigen:

Bestandsaufnahme und Gebäudebewertung:

• Analyse der baulichen Gegebenheiten und des Zustands der Gebäudehülle.
• Prognose der Heizlast nach Umsetzung geplanter energetischer Sanierungsmaßnahmen (z. B. Dämmung).

Berechnung der Heiz- und Kühllasten:

• Präzise Berechnung der Gebäudeheizlast.
• Detaillierte Berechnung der Raumheizlasten (unter Berücksichtigung von Größe, Himmelsrichtung, Nutzung).
• Ggf. Berechnung der Kühllast, falls eine aktive Kühlung geplant ist.

Planung der Wärmeübergabe:

• Auslegung der Heizflächen (Verlegeabstände bei Fußbodenheizung oder Dimensionierung von Niedertemperatur-Heizkörpern).
• Festlegung der Systemtemperaturen (Vor- und Rücklauf).

Konzept- und Systementscheidung:

• Berechnung des Trinkwarmwasserbedarfs.
• Entscheidung über die Betriebsweise (monovalent/bivalent).
• Richtige Dimensionierung der Wärmepumpe.
• Ggf. Einbindung von Solarthermie oder PV-Strom.

Hydraulik:

• Erstellung eines Hydraulik-Konzeptes und Hydraulischen Abgleichs. Ohne diesen kann auch die beste Wärmepumpe nicht effizient arbeiten

Was bedeutet „Proportionalbetrieb“ ?

Der Proportionalbetrieb  ist ein fortschrittliches Regelungsprinzip, das eine gleichmäßigere und effizientere Temperaturregelung als manuelle Methoden ermöglicht.

• Funktionsweise: Die Stellgröße (z. B. die Heizleistung) wird proportional zur Regelabweichung (der Differenz zwischen der gewünschten Soll- und der tatsächlichen Ist-Temperatur) angepasst.
• Vorteile:

        Sanfte Regelung: Verhindert starke Temperaturschwankungen, wie sie bei manueller Steuerung auftraten.

        Energieeffizienz: Die Energie wird optimal genutzt, da nur die tatsächlich benötigte Leistung erbracht wird.

        Komfort: Sorgt für eine stabile und angenehme Raumtemperatur.

Welche Bedeutung haben die Pumpen?

Die Umwälzpumpen sind ein signifikanter Faktor für die Effizienz. Sie können mehr als 10 % des gesamten Stromverbrauchs einer Wärmepumpenanlage ausmachen. Daher ist die Wahl einer modernen, richtig dimensionierten und effizient betriebenen Pumpe entscheidend.

• Pumpentypen: Viele Wärmepumpen nutzen integrierte Nassläuferumwälzpumpen. Externe Pumpen werden über ein Stellsignal des Reglers drehzahlgesteuert betrieben (adaptiert die Leistung dem Bedarf an).
• Betriebsweisen (Beispiele):

        Konstantkennlinie: Volumenstrom steigt bei sinkender Förderhöhe.

        Konstantdruck: Empfohlen für Flächenheizkreise; die Förderhöhe bleibt bis zur Leistungsgrenze konstant.

        Proportionaldruck: Empfohlen für Radiatorenheizungen; sowohl Volumenstrom als auch Förderhöhe steigen variabler.

        Autoadapt: Eine selbstadaptierende Regelung, die sich automatisch an die aktuelle Heizlast anpasst und die optimale

        Proportionaldruck-Kennlinie wählt. Dies maximiert Energieeinsparung und Komfort.

Die Annahme, dass eine „steckerfertige“ Wärmepumpe keinen Planungsaufwand erfordert, ist nicht korrekt. Die Wärmepumpe ist nur eine Komponente. Ein Regelungskonzept ist notwendig, um einen effizienten, langlebigen und bedarfsgerechten Betrieb des Gesamtsystems zu gewährleisten – ähnlich wie ein Fahrkonzept für ein Auto.

• Umfang des Regelungskonzepts:

        Heiz- und Kühlkreise: Feinsteuerung der Temperaturen, idealerweise eine Kombination aus außentemperaturgeführter 

        Vorlauftemperatur und Berücksichtigung der Raumtemperaturen. Bei Kühlung ist die Taupunktüberwachung zentral.

        Trinkwassererwärmung: Steuerung der Hygienefunktionen und der Speichertemperaturen.

        Kältekreis: Überwachung und Steuerung des Verdichters, der Ventile und Pumpen, um Ineffizienzen und Störungen frühzeitig zu 

        erkennen.

        Zusatzkomponenten: Steuerung von zusätzlichen Wärme-Erzeugern (Heizstab, Gastherme) bei bivalentem Betrieb.

• Hinweis: Auch „steckerfertige“ Lösungen beinhalten ein standardisiertes Regelungskonzept. Es muss jedoch im Rahmen der Planung geprüft werden, ob dieses individuell zu den Anforderungen des Hauses passt.

Wärmepumpen erzeugen Geräusche durch den Ventilator und den Verdichter. Die Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte ist essenziell für ein gutes Nachbarschaftsverhältnis.

• Wichtige Kennwerte:

        Schallleistungspegel: Wert, der die mechanische Schallenergie an der Quelle (am Gerät) angibt. Gut zum Gerätevergleich.

        Schalldruckpegel: Beschreibt, wie laut der Schall am Ort der Wahrnehmung (z. B. am Fenster des Nachbarn) ist – dieser Wert ist für 

        die Praxis maßgeblich.

• Grenzwerte (TA Lärm, Beispiel): In reinen Wohngebieten sind tagsüber maximal 50 dB (A)und nachts (22:00 bis 06:00 Uhr) maximal 35 dB (A) (gemessen in 0,5 m Abstand zum Nachbarfenster) zulässig.

Wie können die Schallemissionen reduziert werden?

. Wärmepumpen verursachen Geräusche - und zwar durch den Ventilator und durch  den Verdichter. Die Hersteller geben auf den Geräten den „Schallleistungspegel“ an. Dieser Wert informiert über die mechanische Energie des Schalls, dort wo er entsteht.

Diese Information ist zwar hilfreich, wenn man die Schallleistungspegel verschiedener Geräte vergleichen möchte. Aber viel wichtiger ist der „Schalldruckpegel“. Dieser wird in dB angegeben und beschreibt die Druckänderungen in Folge der Luftschwingungen am Ort der Wahrnehmung. Der dB(A) Wert beschreibt den dB Wert bezogen auf das menschliche Hörempfinden.  Für die Praxis ist also neben dem Schallleistungspegel des Gerätes an sich die richtige Aufstellung und die Wahl des richtigen Aufstellortes entscheidend, um Schallemissionen zu Lasten der Bewohner und der Nachbarn zu minimieren.

Bei der Aufstellung innen ist folgendes zu beachten: Die TA (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm) beinhaltet Grenzwerte, die beachtet werden müssen. Nachts (zwischen 22.00 bis 06.00 Uhr) muss es noch leiser sein als tagsüber. Bei Schallübertragungen im Gebäude dürfen tagsüber 35 dB (A) und nachts 25 dB (A) nicht überschritten werden.

Wärmepumpen werden auf einem Massivboden aufgestellt. Wenn über dem schwimmenden Estrich ein Verbundestrich gegossen wird und diese beiden Untergründe mit einer Trennfuge versehen werden, wird dadurch eine Entkoppelung erreicht, welche die Schwingungen reduziert. Die meisten Wärmepumpen werden mit „Schwingungsdämpfern“ geliefert, die dann auch verwendet werden sollten. 

Bei der Aufstellung außen ist folgendes zu beachten:

Die Anforderungen der Bundesländer sind unterschiedlich. Hier gibt es bauliche, nachbarrechtliche und immissionsschutzrechtliche Anforderungen die abgefragt und eingehalten werden müssen.

Beispiel: nach der TA Lärm VDI 2058 sind in reinen Wohngebieten tagsüber maximal 50 dB (A) und nachts maximal 35 dB (A) zulässig (einen halben Meter vom offenen Fenster des Nachbarn entfernt)

Inwieweit kann ich Solar-Energie einsetzen?

Der Einsatz von Solarenergie (Photovoltaik oder Solarthermie) zur Unterstützung der Wärmepumpe ist ökologisch und ökonomisch sinnvoll.

Solarthermie :

• Im Sommer kann die Trinkwassererwärmung komplett solar erfolgen.
• Rentabilität: Ist meist nur bei hohem Warmwasserbedarf und überschaubaren Installationskosten (z. B. im Rahmen einer Dachsanierung) gegeben.

Photovoltaik (PV):

• Eigenverbrauch: Der erzeugte PV-Strom kann direkt für den Betrieb des Verdichters der Wärmepumpe genutzt werden, was die Stromkosten senkt.
• Warmwasser: Überschüssiger PV-Strom kann einen elektrischen Heizstab im Trinkwasserspeicher speisen (PV-Elektroheizstab).

Muss ich frieren, wenn es bei meinem Energieversorger Sperrzeiten gibt?

Nein. Das System ist darauf ausgelegt, Komforteinbußen während der Sperrzeiten zu vermeiden.

• Pufferspeicher: Moderne Anlagen nutzen Pufferspeicher, die vor den Sperrzeiten Wärme akkumulieren. Diese Wärme steht dann während der Netzsperrung zur Verfügung.
• Tarife und Steuerung: Wärmepumpen werden über spezielle Tarife (mit Sperrzeiten) und fortschrittliche Steuerungen optimiert, um die Heizleistung in den günstigeren Zeiten vor und nach der Sperrung zu erbringen.
• Hintergrund: Sperrzeiten dienen der Netzstabilität, was langfristig eine zuverlässigere Stromversorgung gewährleistet.

Ist es notwendig, die Heizungsanlage zu Spülen, bevor die Wärmepumpe angeschlossen wird?

Ja! Das Spülen der Altanlage ist eine entscheidende vorbereitende Maßnahme zum Schutz der neuen Wärmepumpe und zur Steigerung der Effizienz.

1. Vorteile der Reinigung:

• Schutz: Entfernt korrosive Partikel (Rost, Schlamm), die die sensiblen Komponenten der neuen Wärmepumpe (z. B. den Verdichter) beschädigen könnten.
• Effizienz: Beseitigt Ablagerungen (Kalk, Schlamm), die die Wärmeübertragung in den Rohren und Heizflächen behindern würden. Ein sauberes System arbeitet effizienter.
• Langlebigkeit: Saubere Rohre verhindern Verstopfungen und verlängern die Lebensdauer der Pumpe und der Gesamtanlage.

2. Wiederbefüllung: Die anschließende Neubefüllung muss mit Wasser erfolgen, das den Vorgaben der VDI 2035 (Blatt 1 und 2) entspricht.

Mit Takten ist gemeint, dass die Wärmepumpe innerhalb eines kurzen Zeitraums (z. B. alle 15 Minuten) zu häufig ein- und ausschaltet.

Warum ist das „Takten“ nachteilhaft?

• Verschleiß: Häufiges Takten belastet mechanische und elektrische Komponenten (insbesondere den Verdichter) und verkürzt die Lebensdauer.
• Effizienzverlust: Die Wärmepumpe arbeitet nicht optimal, da die Anlaufphasen weniger effizient sind und in Summe mehr Energie verbrauchen.
• Komforteinbußen: Das ständige An- und Abschalten kann zu Temperaturschwankungen führen.

Maßnahmen zur Reduzierung des Taktens:

• Richtige Dimensionierung: Die Wärmepumpe muss exakt auf die Heizlast abgestimmt sein. Eine überdimensionierte Anlage taktet häufig.
• Pufferspeicher: Ein gut dimensionierter Pufferspeicher gleicht kurzfristige Schwankungen im Wärmebedarf aus.
• Regelung: Optimale Einstellung der Heizkennlinie und sinnvolle Nutzung der Nachtabsenkung.

Wieviel Energie wird für die Trinkwasser-Erwärmung benötigt?

Der Bedarf ist stark individuell (abhängig vom Duschverhalten, Anzahl der Personen, etc.) und nur schwer pauschal zu beantworten.

• Faustregel: Grobe Schätzung: etwa 1,5 kWh pro Tag und Person plus etwa 1 kWh für Leitungsverluste (ohne Zirkulation). Gesamt: 2,5 kWh pro Person und Tag.
• Wichtig bei der Planung: Nicht nur der Tagesbedarf, sondern vor allem der Spitzenbedarf (z. B. morgens bei einer Familie) ist für die Dimensionierung des Warmwasserspeichers entscheidend.
• Senkung der Kosten: Die Kosten können durch die Nutzung von Solarthermie oder PV-Strom (Heizstab) gesenkt werden, was sich aber nur bei entsprechend hohem Bedarf im Verhältnis zu den Investitionskosten lohnt.

Die Planung für eine zunächst 100 m2 und später 200 m2 große Fläche erfordert eine vorausdenkende Strategie. Eine anfängliche Überdimensionierung muss vermieden werden, da sie zu Takten führt.

Die Lösung: Ein größerer Pufferspeicher.

• Wärmeakkumulation: Der Pufferspeicher speichert die überschüssige Wärme der für 200 m2 dimensionierten) Wärmepumpe, wenn diese nur 100 m2 versorgt.
• Optimierte Zyklen: Dies ermöglicht der Wärmepumpe, längere und effizientere Betriebszyklen zu fahren (weniger Takten), anstatt kurzzeitig anzuschalten und abzuschalten.
• Langlebigkeit: Der reduzierte Verschleiß verlängert die Lebensdauer der Wärmepumpe.
• Flexibilität: Die spätere Erweiterung der Wohnfläche kann ohne Austausch der Wärmepumpe erfolgen, da die Leistung bereits vorhanden ist.

Der Verlegeabstand ist entscheidend dafür, dass auch mit geringen Vorlauftemperaturen (die für die Wärmepumpe optimal sind) die gewünschte Raumtemperatur erreicht wird.

Folgende Verlege-Abstände werden empfohlen:

wenig genutzte Räume: 15 bis 20 cm Abstand reichen aus

Wohnräume: 10 bis 15 cm

Badezimmer: 10 cm

kleine Badezimmer und Randbereiche von Badezimmern: 5 bis 10 cm

Wenn eine aktive Kühlung geplant wird, ist diesbezüglich eine separate Planung notwendig.

Stimmt - während für das Heizungswasser eine geringe Vorlauftemperatur von ca. 35 Grad ausreichen kann, werden für Trinkwasser mindestens 60 Grad benötigt, um die Legionellengefahr zu minimieren

Dafür gibt es verschiedene Lösungen. Sinnvoll sind zum Beispiel Kombi-Speicher, die wie folgt funktionieren:

Ein Kombispeicher ermöglicht die gleichzeitige Speicherung von heißem Trinkwasser und Heizungswasser durch die Nutzung von Temperaturschichtung („Tank-im-Tank-Systen“).

Temperaturschichtung: Warmes Wasser ist leichter als kaltes Wasser und steigt daher nach oben. Im Kombispeicher befindet sich oben das heißere Trinkwasser (ca. 60°C) und unten das kältere Heizungswasser (ca. 35°C).

Schichtladerohre: Spezielle Rohre, sogenannte Schichtladerohre, sorgen dafür, dass das warme Wasser im oberen Bereich des Speichers bleibt und das kalte Wasser im unteren Bereich.

Zufuhr und Entnahme: Wenn warmes Trinkwasser entnommen wird, wird kaltes Wasser nachgefüllt, das sich im unteren Bereich ansammelt. Das warme Wasser bleibt oben und kann bei Bedarf entnommen werden.

Effizienz: Diese Methode sorgt dafür, dass immer ausreichend heißes Trinkwasser und Heizungswasser zur Verfügung steht, ohne dass die beiden Wassermengen vermischen.

Als Alternative zu einem Kombispeicher kann das Trinkwasser auch im Heizwasserspeicher im „Durchlaufprinzip“ erwärmt werden. Dieses System wird auch „Frischwassersystem“ genannt. Diese Alternative bietet sich z.B. dann an, wenn nicht genug Platz für einen Kombispeicher vorhanden ist oder eine Erwärmung des Trinkwassers im Durchlaufprinzip als hygienisch vorteilhafter betrachtet wird.

Es ist auch möglich, Heizwasser und Trinkwarmwasser in zwei getrennten Speichern aufzubewahren. Wenn genug Platz vorhanden ist und der Trinkwarmwasserbedarf überdurchschnittlich ist, sollte darüber nachgedacht werden.

Wie gross sollte ein Warmwasserspeicher sein ?

Auch das hängt von den individuellen Bedarfen und Gegebenheiten ab.

Eine „Faustregel“ für die Dimensionierung von kleinen und mittleren Anlagengrößen (bis 50 kW Wärmeleistung) kann sein: 20 Liter pro kW Leistung.

Bei einer 10 kW Luft-Wasser-Wärmepumpe würde der Speicher somit 200 Liter umfassen. 

Diese „Faustregel“ sollte aber nicht für die konkrete Umsetzungsplanung verwendet werden - denn die individuellen Unterschiede sind sehr konkret.

Wie gross der oder die Speicher in einer Wärmepumpen-Heizungsanlage dimensioniert werden sollten, hängt von mehreren Faktoren ab:

Außentemperatur

Beladeleistung (wie schnell und effizient kann der Speicher Wärmenergie aufnehmen)

Entladeleistung (wie schnell und effizient kann der Speicher Wärmeenergie an das Heizsystem und andere Verbraucher abgeben)

Energievorrat für die Abtauung (wieviel Energie steht bereit, um Eis und Frost, der sich auf dem Verdampfer der Wärmepumpe bildet, zu schmelzen und so die Effizienz der Wärmepumpe aufrechtzuerhalten)

Mindestlaufzeit der Wärmepumpe

Lüftungswärmebedarf (wenn es eine zentrale Lüftungsanlage gibt)

Masse des Gebäudes (schwere, mittel, leichte Bauweise)

mittlere Übertemperatur der Heizflächen (Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Temperatur der Heizflächen und der Raumtemperatur)

Wärmeübergabesystem (wird überwiegend in Mehrfamilienhäusern und bei Fernwärme verwendet)

zulässiger Innentemperaturabfall (sind z.B. 3 Grad nachts in Ordnung ? oder muss die Temperatur 24 h gleich hoch bleiben ?)

Soll ich mir eine Warmwasser-Wärmepumpe anschaffen?

Die Anschaffung einer separaten Warmwasser-Wärmepumpe kann sinnvoll sein, wenn Ihr Trinkwasserbedarf relativ hoch ist.

• Merkmale: Integrierter Speicher (meist $150 \, \text{L}$ bis $300 \, \text{L}$), einfache Installation, relativ preiswert.
• Wärmequellen: Sie nutzen meist die Abluft (z. B. aus Abstellräumen, die sonst ungenutzt entweicht), oder die Abwärme des Heizungsrücklaufs.
• Effizienz: Ideal in Kombination mit einer PV-Anlage, da der selbsterzeugte Solarstrom zur Unterstützung des internen elektrischen Heizstabes genutzt werden kann.
• Hinweis: Die fachgerechte Abführung des Kondenswassers (mehrere Liter pro Tag) muss gewährleistet sein.

Gibt es noch andere Wärmequellen?

Ja, Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft und sind die am häufigsten verbreitete Technologie. Alternativen sind:

1. Erdwärme-Sonden (Geothermie) :

• Vorteil: Sehr hohe Effizienz, da die Temperatur im Erdreich konstant ist.
• Nachteil: Deutlich höhere Anschaffungskosten (Bohrung), Genehmigungspflicht, nicht überall umsetzbar.

2. Erdwärme-Kollektoren:

• Nachteil: Hoher Flächenbedarf auf dem Grundstück. Wenn keine Eigenleistung erbracht werden kann, sind die Installationskosten hoch.

3. Grundwasser (Wasser-Wasser-Wärmepumpe):

• Vorteil: Hohe Effizienz.
• Nachteil: Selten verfügbar, Genehmigungspflicht, erfordert zwei Brunnen (Saug- und Schluckbrunnen).

3. Eisspeicher: Wird im privaten Sektor eher selten verwendet.

Ist es notwendig, Wärmepumpen regelmäßig zu warten?

Ja. Auch wenn es keine gesetzlich vorgeschriebene Überprüfung durch den Schornsteinfeger gibt, ist eine regelmäßige Wartung essenziell.

1. Turnus: Empfohlen wird eine Überprüfung in einem Turnus von ein bis drei Jahren.

2. Ziele: Verlängerung der Lebensdauer und Gewährleistung der Effizienz.

3. Umfang der Wartung:

• Prüfung der Gerätekomponenten auf Beschädigungen und Verschmutzungen (insbesondere bei Luft-Wasser-WP: Reinigung von Verdampfer und Kondensatabführung).
• Überprüfung von Befestigungen, Leckagen in wasserführenden Teilen.
• Kontrolle von Ausdehnungsgefäß, Sicherheitsventilen und Umwälzpumpen.
• Regelmäßige Wartung der Heizkreisfilter (besonders bei hartem Wasser).

4. Kältemittelleckagen: Erkennbar durch Ölflecken, Geruch oder Druckveränderungen. Regelmäßige Dichtheitsprüfungen durch den Fachbetrieb sind wichtig, um dies frühzeitig zu erkennen.