Wärmepumpentechnologien und Aufstellorte im Vergleich
Eines haben alle Technologien von Luft-Wasser-Wärmepumpen gemeinsam: Die Energiequelle Luft lässt sich einfach, schnell und kostengünstig erschließen. Dafür ist die Effizienz im Vergleich zu den Energiequellen Grundwasser oder Erdreich nachvollziehbar niedriger. Denn gerade dann, wenn der Wärmebedarf am größten ist, ist die Temperatur der Energiequelle Luft am geringsten.
Splitbauweisen im Vergleich
Luft-Wasser-Wärmepumpen unterscheiden sich primär durch ihre Bauweise. Zum einen gibt es geteilte, sprich Splitgeräte. Hier steht eine Komponente im, die anderen außerhalb des Gebäudes. Zum anderen werden Monoblockgeräte angeboten, die alle Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse verbinden.
Splitgeräte unterscheiden sich vor allen Dingen durch das Medium in den Leitungen, das zwischen Außen- und Innengerät zirkuliert. Hierbei handelt es sich wahlweise um Kältemittel, Sole oder Warmwasser. Die dahintersteckende unterschiedliche Technologie bedingt, dass jeweils bestimmte Komponenten, wie die Wärmetauscher, aber auch der Kompressor, mal inner- und mal außerhalb des Gebäudes zu finden sind. Sole als Energieträger hat hier die Eigenschaft, dass auf dem Weg von außen nach innen aus physikalischen Gründen kein Energieverlust stattfinden kann – sofern der eigentliche Wärmepumpenprozess erst im Innengerät der Anlage abläuft. Die dominante Lösung am Markt besteht jedoch in einer Platzierung des Kompressors im Außengerät.
Für die Praxis wichtiger ist jedoch die Frage, welche Technologie sich für welche Anwendungen eignet. Eine mittlerweile untergeordnete Rolle spielt reines Wasser als Energieträger. Denn hier überwiegen die Nachteile: Beim eventuellen Stromausfall können die Verbindungsleitungen einfrieren und bersten. Zudem ist ein Wärmeverlust selbst bei sehr guter Dämmung der Rohrleitungen kaum vermeidbar.
Diese Probleme sind sowohl bei Kältemittel als auch Sole nicht zu finden. Insbesondere Splitwärmepumpen mit Kältemittel als Energieträger haben in den letzten Jahren einen starken Aufschwung erlebt. Jedoch benötigt der ausführende Fachhandwerker in jedem Fall den Sachkundenachweis für den Umgang mit Kältemitteln und entsprechendes Spezialwerkzeug, wie z. B. eine Vakuumpumpe. Große Hersteller wie Vaillant bieten hier jedoch einen Inbetriebnahmeservice an, sodass diese Zugangsvoraussetzung entfällt.
Sole oder Kältemittel?
Bei Kältemittel-Splitwärmepumpen ist der Kompressor meist im Außen-, bei Solewärmepumpen meist im Innengerät untergebracht. In diesen Fällen verursacht die Sole-Splitwärmepumpe daher weniger Schallemissionen im Außenbereich. Außerdem kann sie auch vom Fachhandwerker ohne Sachkundenachweis für den Umgang mit Kältemitteln montiert werden. Zudem unterliegt sie auch bei großen Leistungen und dementsprechend großem Kältemittelinhalt keiner jährlichen Dichtheitsprüfung. Die Frage, ob Sole oder Kältemittel, anhand von klaren Argumenten und Fakten zu beantworten, scheint unmöglich zu sein. Bis auf den Sachkundenachweis für den Umgang mit Kältemitteln gibt es keine sachlichen Gründe, um eine Technologie zu bevorzugen. Lediglich die bei Kältemittelsystemen verwendeten Twinrohre haben nochmals einen minimal geringeren Querschnitt als Sole führende Leitungen.
Doch wann eignet sich welche Technologie für welches Gebäude und welchen Benutzer? In den letzten Jahren haben sich Splitanlagen als „Quasi-Standard“ bei Luft-Wasser-Wärmepumpen etabliert. Sie sind in zahlreichen Leistungsgrößen am Markt erhältlich und können für größere Leistungen auch einfach kaskadiert werden.
Hohe Effizienz
Worauf sollte bei der Auswahl von Splitgeräten geachtet werden? Zwei Aspekte sind beim Einsatz von Luft-Wasser-Wärmepumpen besonders relevant:
- die Ausrichtung auf eine möglichst hohe Effizienz
- die Geräuschentwicklung
Wodurch wird eine besonders hohe Wirtschaftlichkeit gesichert? Spätestens seit Einführung der Ökodesign-Richtlinie und der Energieeffizienzlabel am 26. September 2015 lässt sich zunächst relativ einfach und plakativ ein erster Blick auf die Effizienz von Wärmepumpen werfen. Derzeit ist in puncto Warmwasserbereitung maximal das Energieeffizienzlabel A und in der Wärmeerzeugung maximal A++ möglich. Gerade hier lohnt jedoch ein genauerer Blick auf die tatsächlichen Werte, die der Hersteller in seinen Unterlagen angibt. Denn manche Luft-Wasser-Wärmepumpen erfüllen bereits heute die Kriterien des künftig geltenden Energieeffizienzlabels A+++, welches eine noch höhere Wirtschaftlichkeit bietet. Denn zwischen zwei Energieeffizienzklassen können bis zu 25 % Unterschied liegen, was erhebliche Auswirkungen auf den Energieverbrauch hat.
Schallemissionen beachten
Das zweite Einsatzkriterium ist die Schallentwicklung. Auch hier gibt das Energieeffizienzlabel eine erste Auskunft. Darüber hinaus kann bei der Auswahl der Wärmepumpe auf einfache Kriterien geachtet werden. Zum einen gilt: Je größer der Ventilator im Außengerät ist, desto geringer kann seine Rotationsgeschwindigkeit auch bei hohen Leistungsanforderungen sein. Dies vermeidet Schallemissionen.
Darüber hinaus sollte darauf geachtet werden, dass der Hersteller den Kältekreislauf, egal ob sich dieser im Außen- oder Innengerät befindet, so gekapselt hat, dass die Geräuschemissionen minimiert werden. Das Spektrum der Möglichkeiten, die Schallemissionen einzuschränken, ist breit. Dazu gehören z. B. Schwingungslagerung und flexible Druckschläuche, die eine Körperschallübertragung reduzieren.
Besonders wichtig ist es, wenn sich der Hersteller dabei der oberen und unteren Frequenzen annimmt. Denn diese tiefen Brumm- oder schrillen Pfeiftöne werden durchweg immer als besonders störend angesehen. Werden sie gezielt eliminiert oder wenigstens minimiert, wird das Geräusch einer Wärmepumpe als angenehmer empfunden.
Bei der Geräteauswahl wichtig können zudem noch eine einfache Einbringung und Montage sein sowie ein breites, ergänzendes Zubehörprogramm des Herstellers, wozu u. a. Warmwasser- und Pufferspeicher gehören.
Neben Splitwärmepumpen bieten die Hersteller verschiedenste Systemkombinationen in einer Anlage an, wie z. B. Wärmepumpen mit Wohnungslüftungsgerät, passendem Speicher und Regelgerät gemeinsam und kompakt vereint in einem Gehäuse.
Innen aufgestellte Wärmepumpe
Luft-Wasser-Wärmepumpen sind am Markt sowohl für die Außen- als auch die Innenaufstellung zu finden. Hauptvorteil der außen aufgestellten Geräte ist, dass sie innerhalb des Gebäudes sehr wenig Platz benötigen – lediglich für Hydraulik und Speicher. Problematisch in eng besiedelten Gebieten können die Geräuschemissionen sein. Bei innen aufgestellten Anlagen ist die gesamte erforderliche Technik innerhalb des Gebäudes platziert. Die Suche eines passenden, unproblematischen Aufstellorts im Freien entfällt. Und ein etwaiger Wärmeverlust für den Medientransport von außen nach innen kann nicht stattfinden. Auch eine mutwillige oder zufällige Beschädigung von Außengeräten ist nicht möglich. Im Gegenzug muss dafür im Gebäude mehr Raum bereitgestellt sowie eine Luftöffnung nach außen geschaffen werden. Zudem ist vor allem auf eine sorgfältige Körperschalldämmung zu achten.
Außer den individuell planbaren, innen aufgestellten Wärmepumpen gibt es auch Modelle, die eine Komplettversorgung bei minimiertem Platzbedarf bieten – ausgerichtet auf die Bedürfnisse moderner Neubauten mit minimalem Wärmeverlust. Dazu gehört z. B. das innen aufgestellte Recocompact von Vaillant. Ergänzend zur Wärmepumpentechnik ist hier auch eine kontrollierte Wohnraumlüftung integriert, welche aufgrund der dichten Gebäudehülle benötigt wird. Ergänzend kommen Warmwasser- und Pufferspeicher sowie die notwendigen Hydraulikkomponenten und eine passende Regelungstechnik hinzu. Idealerweise sind alle Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
Praktisch ist es, wenn nach der Installation derartiger Anlagen die Wartung ausschließlich von vorne erfolgen kann. Denn dann sind an den Seiten keine oder nur äußerst geringe Abstände notwendig, sodass dieser Platz zur Lagerung, für Regale oder Schränke genutzt werden kann. „Wir haben bei unserer Recocompact zusätzlich darauf geachtet, dass bei der Ansaug- und Auslassseite nur ein Wandabstand von 10 cm erforderlich ist. Das spart weiteren Platz“, beschreibt Oliver Gremm, Leiter Produktvermarktung bei Vaillant Deutschland.
Hohe Kundenzufriedenheit
Für die Zufriedenheit des Endkunden ist aber nicht nur die Basistechnologie der Wärmepumpe entscheidend, sondern auch die Anlagenperipherie. Neben den aufgeführten Wärmepumpentechnologien und Anlagenkombinationen lassen sich Wärmepumpen jederzeit mit weiteren Elementen der Heiz- und Lüftungstechnik verbinden. Voraussetzung für eine individuelle, zum Gebäude und zu den Nutzern passende Wärmepumpenlösung ist ein stets aktuelles Markt- und Fachwissen beim verantwortlichen Fachhandwerker. Denn von seiner Kompetenz hängen letztlich die Anlagenqualität und energetische Effizienz und somit auch die Kundenzufriedenheit entscheidend ab. Dies zeigen auch regelmäßig die Praxisuntersuchungen des Fraunhofer ISE.
Dieser Artikel von Martin Schellhorn ist zuerst erschienen in: SBZ 11-2018.
