Welche Technologie in welchem Objekt?

Veröffentlicht am 1. Juli 2020

Eine Wärmepumpe nach aktuellem Standard sollte jederzeit eigenständig in der Lage sein, den Stan- dard-Warmwasserbedarf in einem Haushalt wirt- schaftlich und hygienisch abzudecken. (Foto: Vaillant)

In den vergangenen Jahren ist das Angebot an Wärmepumpen-Technologien immer breiter und damit individueller geworden. Für die Planung und Ausführung von Wärmepumpenanlagen ist das positiv - bietet sich so doch die Möglichkeit einer objektspezifischen Anpassung. Aber welche Wärmepumpen-Technologie sollte in welchem Objekt eingesetzt oder bei welchen Voraussetzungen ausgewählt werden? Der nachfolgende Bericht soll Antworten geben.

„Pi mal Daumen“ die Wärmeerzeugung auslegen. Einen Sicherheitszuschlag dazugeben. Passt schon! Was vor einigen Jahrzehnten bei Öl- und Gaskesseln bei geringen Preisen für die Energieträger noch möglich war, ist heute längst Vergangenheit. Spielt Öl hier kaum noch eine Rolle, steht beispielsweise bei Gas-Brennwertge- räten eine genaue Heizlastberechnung an. Denn die Wirtschaftlichkeit einer Heizanlage spielt mit die wichtigste Rolle. Und die ist nicht nur bei Gas-Brennwertanlagen, sondern auch gerade bei Wärmepumpen ein Resultat sehr genauer Vorabplanung.

Wie sieht die tatsächlich benötigte Vorlauftemperatur aus? Passen die Heizflächen in allen Räumen dazu? Wie ist das Heizverhalten der Bewohner zu bewerten? Welche Strukturen hinsichtlich des Warmwasserverbrauchs sind zu erwarten? Soll die Wärmepumpe weitere Aufgaben wie Kühlung oder Lüftung übernehmen? Welcher Aufstellort bietet sich an? etc. Die Antworten auf diese Fragen münden zwangsläufig in die Auswahl einer bevorzugten Technologie mit der alle Aufgaben am besten in den Griff zu bekommen sind.

Die Lösungen haben sich parallel zur positiven Marktentwicklung der Wärmepumpe spürbar vergrößert. Das ist zum einen positiv – bietet sich doch die Chance, für jede individuelle objektspezifische Voraussetzung eine passende Wärmepumpe zu finden, die ihre Aufgaben hoch effizient erfüllen kann. Zum anderen erhöht die Vielfalt an Wärmepumpen-Technologien verständlicherweise auch die Unübersichtlichkeit und die Möglichkeit zu Fehlentscheidungen. Anhand welcher einfachen Fragen kann der Fachhandwerker vor Ort eine grobe Richtungsentscheidung treffen, die er immer weiter verfeinern kann?

Das Kundenbudget

An Nummer 1 der Entscheidungskriterien für eine Wärmepumpen- Technologie befindet sich ohne Frage das zur Verfügung stehende Kundenbudget. Handelt es sich um einen besonders preissensiblen Kunden, der von vorneherein sagt, dass er eine Summe X zur Verfügung hat und diese keinesfalls überziehen möchte, engt das die Wahl nachvollziehbar ein. Hinsichtlich der Wärmequellen rückt dann eine Lösung „Luft“ in den Mittelpunkt, weil sich dadurch die Kosten für Bohrungen oder Erdkollektor einsparen lassen. So ist der Fachhandwerker auf kein weiteres Gewerk in der Zusammenarbeit angewiesen. Gleichzeitig öffnet sich ihm eine breite Palette an Möglichkeiten, sich über die entstehenden Schallemissionen und das verwendete Medium für den Energietransport der Luft/Wasser-Wärmepumpe zu informieren. Hier stehen Heizungswasser, Sole und Kältemittel zur Verfügung.Darüber hinaus sind bei bereits vorhandenem Garten im Baubestand Luft/Wasser-Wärmepumpen quasi die einzige Wahl – wenn nicht gleichzeitig der Garten neu angelegt werden soll.

Ist der Kunde dagegen vor allen Dingen auf die Technologie Wärmepumpe und eine möglichst hohe Effizienz fixiert, bietet sich eine Sole/Wasser-Wärmepumpe an. Die Vorteile liegen dabei klar auf der Hand – maximale Effizienz auch bei geringen Außentemperaturen, kein Außengerät im Garten, keine Planung der Schallemissionen. In puncto Wärmequellen stehen dem Fachhandwerker zahlreiche Perspektiven offen: Neben einer Bohrung sind dies unterschiedlichste Erdkollektor-Technologien, wie zum Beispiel Graben- oder Flächen-, aber auch Kompaktkollektoren. Erdkörbe bieten weitere Vielfalt. Hier sollte vorab genau geprüft werden, welche Wärmeerschließung lokal bzw. regional genehmigt wird. Hierzu haben die Hersteller beispielsweise besonders flexible Wärmepumpen im Angebot. An das Basismodul lassen sich die verschiedensten Komponenten für jeden Energieträger anschließen. Das spart Zeit in der Installation, denn dem Fachhandwerker ist – egal, welche Energiequelle ausgewählt wird – die Basiseinheit und ihre Montage in jedem Fall bekannt.

Der Warmwasserbedarf

Eine Wärmepumpe nach aktuellem Standard sollte jederzeit eigenständig in der Lage sein, den Standard-Warmwasserbedarf in einem Haushalt wirtschaftlich und hygienisch abzudecken. Gesichert wird das durch eine sorgfältige Vorabplanung des Warmwasserverbrauchs. Wird jedoch bereits im ersten Gespräch deutlich, dass der Warmwasserbedarf im jeweiligen Objekt die Normzahlen deutlich überschreitet, kann auch eine separate Warmwasserbereitung oder eine bivalente Wärmeerzeugung angedacht werden. Insbesondere im Baubestand besteht bei einem bereits vorhandenen Gasanschluss die Möglichkeit, ein Gas-Heizgerät in die Gesamtanlage zu integrieren. Bei größeren Gebäude-Objekten könnte auch der separate Einsatz einer Hochtemperatur-Wärmepumpe eine wirtschaftliche Basis ausschließlich für die Warmwasserbereitung bieten.

Unter anderem deswegen, werden Wärmepumpen in der Regel mit einem elektrischen Heizstab ergänzt. Die Wärmepumpe heizt dann das Warmwasser auf eine Temperatur auf, die noch wirtschaftlich mit hohem Anteil an Umweltenergie erreichbar ist. Der Heizstab kann dann bei Bedarf die weitere Aufheizung des Warmwassers auf die benötigte Temperatur übernehmen. Ist der Warmwasserbedarf eines Haushaltes innerhalb der Normzahlen – wie dies in rund 80 % aller Fälle ist – ist dies die effizienteste Lösung. Die Hersteller bieten hierzu eine große Vielfalt an Modellen an – teilweise mit, teilweise ohne Warmwasserspeicher. Wärmepumpen wie die flexoCOMPACT haben in einem gemeinsamen Gehäuse nicht nur das Wärmepumpen-Aggregat und einen Warmwasser- Schichtladespeicher, sondern auch die Regelung und die komplette Hydraulik integriert. Dadurch lassen sich derartige Geräte auch im Sichtbereich installieren.

Die Möglichkeit zur Aufstellung

Als nächster Aspekt sollten die Möglichkeiten zur Aufstellung betrachtet werden. Will der Kunde überhaupt eine Wärmepumpen- Einheit im Garten stehen haben? Oder soll die komplette Technologie im Haus untergebracht werden? Gibt es Möglichkeiten zur Positionierung eines Außengerätes? Wenn ja: Welche Schallemissionen dürfen entstehen? Kann eine Außeneinheit so aufgestellt werden, dass eine Störung der Nachbarn ausgeschlossen wird? Insbesondere bei den immer beliebter werdenden Luft/Wasser-Wärmepumpen spielen die Schallemissionen eine mitentscheidende Rolle. Hersteller bieten hierzu jedoch ausgefeilte Planungsprogramme an, um von vorneherein zu ermitteln, ob die relevante TA Lärm eine Aufstellung des jeweiligen Außengerätes an einer bestimmten Position erlaubt. Das beste Beispiel dafür ist die marktführende Auslegungs-Software planSOFT von Vaillant. Hier lässt sich mit wenigen Angaben eine rundum verlässliche Prognose erstellen, mit welchen Schallemissionen bei welcher Aufstellung und welchem Gerät kalkuliert werden kann.

Gleichzeitig sollte spätestens zu diesem Zeitpunkt auch geprüft werden, ob eine kontrollierte Lüftung erforderlich ist. Denn hier bietet der Markt mittlerweile All-in-one-Lösungen mit Wärmepumpe, Warmwasserspeicher und kompletter Hydraulik an, die im Vergleich zu einzeln installierten Komponenten rund einen Quadratmeter Platz sparen. Auch der notwendige Wandabstand sollte bei rund 10 Zentimetern liegen. Der Platz neben dem Gerät muss in jedem Fall genutzt werden können. Alle Wartungsarbeiten sollten deswegen ausschließlich von vorne erfolgen. „Die recoCOMPACT ist eine leise, kompakte und hoch effiziente All-In-One-Lösung“, beschreibt dazu Sebastian Albert, Leiter Produkt- und Dienstleistungs-Management bei Vaillant Deutschland. „Alle Komponenten sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und vorinstalliert. Wie leistungsfähig derartige Wärmepumpen sein können, beweist ein Schallleistungspegel von 45 dB(A) im Nachtmodus. Dafür sorgen unter anderem großzügig dimensionierte Luftkanäle, die eine geringe Luftgeschwindigkeit auch bei hohem Wärmebedarf sichern. Derartige Wärmepumpen können zudem durch einen besonderen Kniff besonders effizient sein. Denn die Fortluft wird zuerst über die Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage und dann über die Wärmepumpe geführt. So wird der Fortluft die Wärme fast vollständig entzogen und für die Wärmeversorgung des Gebäudes eingesetzt. Durch die Regelung nach Luftfeuchtigkeit (aguaCARE) trocknet die Raumluft auch im Winter nicht aus.

Ist der Kunde vor allen Dingen auf möglichst hohe Effizienz bei einer Wärmepumpe fixiert, bietet sich eine Sole/Wasser-Wärmepumpe an. (Foto: Vaillant)

All-in-on-Wärmepumpen sparen im Vergleich zu einzeln installierten Komponenten rund einen Quadratmeter Platz. (Foto: Vaillant)

Die Split-Wärmepumpe – mit Sole, Wasser oder Kältemittel

Unbestrittene Nummer eins im deutschen Wärmepumpen-Markt sind Wärmepumpen-Splitgeräte – bestehend aus einer Innen- und einer Außeneinheit, die durch Leitungen verbunden werden. In diesen Leitungen fließt als Energieträger entweder Sole, Wasser oder Kältemittel. Ist die Entscheidung für ein Splitgerät getroffen worden, muss der Fachhandwerker entscheiden, welchen Energieträger er anbietet. Bei Sole-Split-Wärmepumpen einzigartig ist, dass es keinen Wärmeverlust auf dem Transport von außen nach innen geben kann. Im Gegenteil: Im Zweifelsfall wird über den Leitungs- weg sogar noch zusätzliche Energie aufgenommen, aber nicht abgegeben, wie es bei Kältemittel und Wasser der Fall ist. Wer also auf absolute Effizienz setzt, sollte sich für Sole als Energieträger entscheiden. Reines Heizungswasser bietet sowohl Vor- als auch Nachteile. Der größte Vorteil: Derartige Lösungen können ohne besondere Vorkenntnisse, z.B. zum Umgang mit Kältemitteln von jedem Fachhandwerker installier werden. Ist die Dämmung der Rohrleitungen sach- und fachgerecht sorgfältig ausgeführt, ist auch der Wärmeverlust sehr gering. Nachteil ist jedoch die theoretisch denkbare Möglichkeit eines Berstens der Rohrleitungen beim längerfristigen Stromausfall im Winter.

Kältemittel ist als Energieträger dagegen deutlich unkomplizierter. Es müssen vergleichsweise sehr dünne Rohrleitungen eingesetzt werden. Die Verlegung erfolgt sehr schnell, weil die Hersteller in der Regel bereits gedämmte, gebördelte und mit einer Busleitung versehene Rohre anbieten. Deswegen müssen die Rohre lediglich am Innen- und Außengerät verschraubt werden. Hat der Fachhandwerker den Sachkundenachweis zum Umgang mit Kältemitteln, prüft er die Dichtigkeit des Systems und dreht die Verbindung zu den mit Kältemittel bereits vorgefüllten Innen- und Außeneinheiten auf. Besitzt er diesen „kleinen Kälteschein“ nicht, sollte der Werkskundendienst des Herstellers diese Aufgabe schnell und zum Festpreis übernehmen. Im Vergleich zu einer Sole-Split-Anlage ist ein Kältemittel-Split-System deutlich günstiger. Dafür bietet die Sole-Technologie eine höhere Wirtschaftlichkeit und schnellere Wartungsarbeiten.

Und die Kühlung?

Zuletzt sollte der Wunsch des Kunden nach aktiver oder passiver Kühlung mit der Wärmepumpe angesprochen werden. Eine passive Kühlung ist in erster Linie mit einem Solegerät möglich. Diese ist quasi ohne Zusatzkosten möglich. Eine aktive Kühlung sollte mit jedem modernen Wärmepumpen-Aggregat umgesetzt werden können. Jedoch müssen dann bauliche Maßnahmen ergriffen werden. Auch die Hydraulik des Gesamtsystems muss darauf ausgerichtet sein. Berücksichtigt werden muss zusätzlich, dass die aktive Kühlfunktion negative Auswirkungen auf die Maßgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) hat. Um die EnEV dann zu erfüllen, müssen ggf. weitere energetische Maßnahmen geplant werden. Denn der reine Verbrauch an Kühlenergie wird in puncto EnEV negativ angerechnet.

Wärmepumpen-Besitzer sind für die Anforderungen der Zukunft bestens ausgerüstet. Denn sie generieren den größten Teil ihres Wärme- und Warmwasserbedarfs aus erneuerbaren Energiequellen. Wer sich noch unabhängiger machen möchte, setzt jedoch gleichzeitig auf eine eigene Stromerzeugung aus einer Photovoltaik-Anlage und die Bevorratung der selbst erzeugten elektrischen Energie in einem Batteriespeicher. Dabei sollte in jedem Fall auf Komplettsysteme aus der Hand eines Herstellers gesetzt werden. Nur so lassen sich einfach und sicher alle Vorzüge derartiger Systeme nutzen. Nicht mehr die Wärmepumpe an sich, sondern zahlreiche Wärmepumpen-Technologien und -Lösungen bestimmen mittlerweile das Marktgeschehen.

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