Das sind die 5 häufigsten Stolperfallen bei Wärmepumpen
Der Absatz der Elektroheizwärmepumpe, die als Schlüsseltechnologie der Energiewende im Wärmebereich gilt, erreichte im Jahr 2017 erstmals die Marke von 78.000 Stück. Nach Angaben des Bundesverbandes Wärmepumpe (BWP) sind in Deutschland insgesamt nun rund 800 000.Heizungswärmepumpen installiert.
Wärmepumpen sind attraktiv
Etwa jeder dritte Bauherr entscheidet sich für ein Wärmepumpenheizsystem, wobei die Luft-Wasser-Systeme am beliebtesten sind. Neben den Kosteneinsparungen für Kamin- oder Gasanlagen kommt die Wärmepumpe auch dem wachsenden Umweltbewusstsein vieler Bauherren entgegen. Die Kopplung mit einer hauseigenen Photovoltaikanlage sorgt für eine besonders energieeffiziente und nachhaltige Wärmegewinnung. Auch ganz praktische Gründe wie die Vermeidung von Schornsteinfegerkosten befördern den Absatz.
Ein weiterer Vorteil: Über die Wärmepumpe lassen sich Gebäude an heißen Sommertagen ohne großen Aufwand kühlen. Das häufigste Verfahren – die passive Kühlung – ist mit der ohnehin vorhandenen Fußboden-, Decken- und Wandheizung nutzbar. Bei einer Solewärmepumpe wirkt sich dabei die recht konstante und somit auch im Sommer relativ niedrige Erdreichtemperatur (ca. 10 °C im Jahresmittel) energetisch günstig aus. Für die Umsetzung der Wärmepumpenkühlung sind somit nur geringe Mehrkosten notwendig.
Strompreise wirken abschreckend
Lediglich die deutlich gestiegenen und immer noch steigenden Strompreise (64 Prozent seit 2006) verhindern, dass die Technologie noch mehr Nutzer gewinnt, so der BWP. Kein Wunder, dass der Verband vom Gesetzgeber eine deutliche Absenkung der Steuern, Abgaben und Umlagen fordert, die mittlerweile drei Viertel des Strompreises ausmachen. Trotz der Sorge um den Strompreis bleibt die Wärmepumpe aber auch aus ökonomischen Gesichtspunkten attraktiv: Gute Fördermöglichkeiten sorgen dafür, dass die Kosten für Anlage und Installation für Bauherren deutlich gesenkt und über die eingesparten Heizkosten im Zeitverlauf wieder refinanziert werden können.
In vielen vor allem dicht besiedelten Baugebieten stieg in den letzten Jahren die Zahl der Nachbarschaftsbeschwerden und der Klagen vor Gericht aufgrund von Lärmbelästigungen erheblich. Um solche Probleme, zusätzlichen Aufwand und unnötige Kosten zu vermeiden, sind fachmännisches Know-how bei Planung, Technik, Montage und Inbetriebnahme gefragt. Vor allem die folgenden fünf typischen Stolperfallen gilt es zu vermeiden.
Stolperfalle 1: Überdimensionierung
Die Antwort auf die Frage, ob eine Wärmepumpe der richtige Wärmeerzeuger ist, hängt von der zu deckenden Heizlast, der Systemtemperatur und auch der Hydraulik ab. Dabei sollte die Grundlage einer Dimensionierung immer eine detaillierte Heizlastberechnung sein. Bei Neubauten können die relevanten Kennziffern frühzeitig ermittelt werden. In Gebäuden aus dem Bestand sollten entsprechende Werte aus dem Baualtersklassenkatalog für die Berechnung herangezogen werden.
Bei älteren Immobilien kann es auch von Nutzen sein, während der kalten Jahreszeit die bestehende Heizanlage eine Heizperiode lang weiterlaufen zu lassen, um festzustellen, ob das System (Heizkörper bzw. Fußbodenheizung) für niedrige Systemtemperaturen geeignet ist. Werte aus einem Energieausweis hingegen können für die Dimensionierung einer Wärmepumpe nicht herangezogen werden.
Ein häufiges Problem: Die notwendigen Berechnungen fehlen oder sind ungenau. Architekten und Heizungsbauer planen dann mit einem „Angstzuschlag“: Aus Sorge, eine zu schwache Wärmepumpe einzubauen, schlagen sie im Zweifel lieber etwas Heizlastbedarf hinzu und entscheiden sich dann für ein Gerät, das an sich zu groß dimensioniert ist. Eine so ausgelegte Wärmepumpe deckt in kürzester Zeit den benötigten Wärmebedarf und hat sehr geringe Laufzeiten; die Maschine kommt ins Takten und unterliegt einem hohen Verschleiß.
Durch eine möglichst exakte Berechnung der Heizlast, der Zuschläge für Sperrzeitfaktoren und des Warmwasserbedarfs sollte eine Entscheidung für eine knappe (aber passende!) Dimensionierung der Wärmepumpe getroffen werden, um gerade solche Fehler zu vermeiden.
Auf jeden Fall ist es wichtig, die Auslegung genau zu dokumentieren, um auch später noch nachvollziehen zu können, auf welcher Grundlage sie stattgefunden hat. Ändern sich die Nutzungsgewohnheiten bei den Hausbewohnern, kann dies nämlich zu einer deutlichen Steigerung der Heizkosten führen. Eine sorgfältige Dokumentation sorgt deshalb an der richtigen Stelle für Transparenz.
Stolperfalle 2: Falscher Bivalenzpunkt
Die Frage, wann eine Wärmepumpe den benötigten Wärmebedarf eines Gebäudes noch abdecken kann, ist ebenfalls entscheidend für die Planung. Hier kommt der Bivalenzpunkt ins Spiel: Er beschreibt die Außentemperatur, bei der die Wärmepumpe unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten noch den benötigten Wärmebedarf deckt. Sinkt die Außentemperatur weiter, muss ein zweiter Wärmeerzeuger hinzugeschaltet werden. Diese Kalkulation ist vor allem beim Einbau von Luft-Wasser-Wärmepumpen sehr wichtig. Mit der Auslegung des Bivalenzpunktes werden die Wirtschaftlichkeit und die Jahresarbeitszahl sehr stark beeinflusst.
Die Auslegung des Bivalenzpunktes hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu gehört z. B. die Frage, wie die Wärmepumpe betrieben wird, also ob monovalent, monoenergetisch oder bivalent. Bei der monovalenten Auslegung muss die ausgewählte Wärmepumpe die gesamte Heizlast des Gebäudes inklusive Warmwasserbereitung alleine abdecken. Im monoenergetischen Betrieb wird der Bivalenzpunkt unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit, beispielsweise bei einer Normaußentemperatur von –12 °C auf –3 °C bis 8 °C, ausgelegt.
In der bivalenten Anlagenplanung wird meist der Bivalenzpunkt etwas höher angesetzt. Hintergrund: Mit abnehmender Außentemperatur schwinden die Heizleistung und die Wirtschaftlichkeit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Daher wird der Zusatzwärmeerzeuger (z. B. Öl oder Gas) früher der Anlage zugeschaltet. Eine sorgfältige Bivalenzpunktauslegung ist deshalb ein unverzichtbarer Teil der Anlagenplanung.
Stolperfalle 3: Sperrzeiten des EVU
Ob sich eine Wärmepumpe neben den ökologischen Vorteilen auch ökonomisch rechnet, hängt von mehreren Faktoren ab. Einer davon sind die Kosten für die Heizstromversorgung des Geräts. Energieversorgungsunternehmen bieten oft vergünstigte Tarife für Wärmepumpen an – diese sehen jedoch auch Sperrzeiten vor, in denen die Wärmepumpe dann nicht mit Strom versorgt werden kann. Diese Unterbrechung kann bis zu drei Mal pro Tag für bis zu zwei Stunden stattfinden. Die Wärmemenge, die in diesen Sperrzeiten für die Beheizung des jeweiligen Gebäudes benötigt wird, muss also bereits vorher produziert und während der Sperrzeiten aus dem Pufferspeicher abgerufen werden.
Wichtig ist es deshalb, nicht nur den Wärmebedarf bei der Planung der Anlage genau zu berechnen, sondern auch die Sperrzeiten des Stromversorgers, die mit einem entsprechenden Faktor für den Mehrbedarf der Wärmeproduktion berücksichtigt werden müssen (Formel: Sperrzeitfaktor = 24 h / (24 h – Sperrzeit)). Wird im Neubau eine Fußbodenheizung eingebaut, reduziert diese den Mehrbedarf, da der Fußbodenestrich selbst Wärme speichert – und somit ähnlich wie ein Pufferspeicher wirkt. Der Sperrzeitfaktor beträgt dann bei 1 x 2 Stunden = 1,05, bei 2 x 2 Stunden = 1,10 und bei 3 x 2 Stunden = 1,15.
Werden die Sperrzeiten des Energieversorgungsunternehmens bei der Anlagenplanung jedoch völlig vergessen, wird der Stromverbrauch der Wärmepumpe dadurch erhöht – und die Effizienz gesenkt. Um nach der Sperrzeit schnell wieder den benötigten Wärmebedarf zu decken, wird dann regelmäßig der Heizstab mit hinzugeschaltet. Was unnötig hohe Stromkosten mit sich bringt. Noch unangenehmer ist es, wenn nach Fertigstellung des Hauses die neuen Bewohner regelmäßig Zeit im Kalten verbringen müssen, weil die gespeicherte Energie nicht zur Wärmeversorgung reicht.
Stolperfalle 4: Hydraulikfehler
Nicht selten kommt es bei Planung und Einbau der Wärmepumpen zu Fehlern in der Anlagenhydraulik: Die Wärmeverteilung und die Wärmeübergabe müssen sorgfältig vorbereitet werden. Wichtig sind hier die Dimensionierungen der Rohrleitungen und ein gegebenenfalls notwendiger Mindestumlauf der Wassermenge. Eine Wärmepumpe muss die erzeugte Wärme problemlos an einen Puffer oder die Heizflächen abgeben können. Ist das nicht der Fall, kann es zu sogenannten Hochdruckstörungen kommen.
Auch wenn die Wärmepumpenleistung falsch dimensioniert wurde, meist ist sie zu groß, kann es zu Problemen mit der Hydraulik kommen. Diese Planungsfehler lassen sich später oft nur mit viel Mühe und Aufwand wieder beheben. Sinnvoller, günstiger und nervenschonender ist es deshalb, rechtzeitig in der Planungsphase die hydraulischen Anforderungen zu berücksichtigen. Hierzu zählt auch der hydraulische Abgleich: Wassermengen und Temperaturen müssen auf die Heizflächen angepasst werden. Menge, Temperatur und Durchfluss von Heizwasser müssen so optimiert werden, dass für den gesamten Heizkreis der optimale Punkt gefunden wird. Entgegen weit verbreiteter Meinung sind die meisten Heizanlagen in Wohngebäuden nicht hydraulisch abgeglichen.
Beim Einbau und bei der Inbetriebnahme der Wärmepumpe muss ein hydraulischer Abgleich erfolgen. Wer Fördergelder für die Wärmepumpe abrufen möchte, ist zur Durchführung verpflichtet. Bei bestehenden Anlagen (Gas, Öl, Wärmepumpe, Pellets etc.) gibt es derzeit ein Bafa-Förderprogramm für die Anlagenoptimierung. Hierüber werden unter anderem der hydraulische Abgleich wie auch andere Maßnahmen mit einem Zuschuss von bis zu 30 % gefördert (z. B. Einbau Pufferspeicher, Nachrüstung Einzelraumregelung, Einbau voreinstellbare Heizungsventile, Strangregulierventile usw.).
Stolperfalle 5: Geräuschbelästigung
Während Solewärmepumpen, die Energie aus Grundwasser oder Erdwärme beziehen, ihre Arbeit vergleichsweise geräuscharm innerhalb des Gebäudes verrichten, sieht es bei Luftwärmepumpen anders aus. Das Problem bei komplett oder teilweise im Freien aufgestellten Modellen sind zum Teil beträchtliche Schallemissionen, welche nicht nur die Nachbarn, sondern auch die Hausbewohner selbst stören können, z. B. bei geöffneten Fenstern oder beim sommerlichen Aufenthalt im Garten.
Verbindliche Grenzwerte für den Schalldruckpegel sind in der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA-Lärm) festgelegt. Als Geräusch-Immissionsrichtwerte für Immissionsorte außerhalb von Gebäuden gelten z. B. in allgemeinen Wohngebieten tagsüber 55 dB(A) und nachts 40 dB(A). In reinen Wohngebieten reduzieren sich die Grenzwerte auf 50 dB(A) bzw. 35 dB(A). Weil der gemessene Schalldruckpegel mit der Entfernung zur Schallquelle abnimmt, hilft es manchmal, einen entsprechenden Abstand zu berücksichtigen.
Generell notwendig ist es laut aktueller Rechtsprechung jedoch, einen Mindestabstand von 3 m zum Nachbargrundstück einzuhalten (siehe Kasten). Zudem sollte bei der Wahl des Aufstellortes auf sensible Räume, wie Schlaf- und Kinderzimmer, Rücksicht genommen werden. Ebenso ist auf eine freie Aufstellung zu achten, um Schallweiterleitungen, z. B. durch Mauern, sowie eventuelle Kurzschlüsse in der Frischluftzufuhr zu vermeiden. Günstig ist meist die Ausrichtung zur Straße hin, wo es zumeist ohnehin lauter ist als im Garten hinterm Haus.
In den modernen, dicht besiedelten Neubaugebieten sind diese Punkte allerdings immer schwieriger zu realisieren. Weil gleichzeitig die Zahl der Wärmepumpen zunimmt, beschäftigt das Lärmproblem zunehmend die Gerichte. Handwerker sind deshalb – im Sinne der Kundenzufriedenheit und auch mit Blick auf eine mögliche (Mit-)Haftung – gut beraten, den optimalen Aufstellort sorgfältig auszuwählen und eine Schallberechnung durchzuführen.
Dieser Artikel von Achim Fischer ist zuerst erschienen in SBZ/6-2018, bearbeitet von haustec.de. Achim Fischer ist Gas- und Wasserinstallateur sowie Zentralheizungs- und Lüftungsbaumeister. Er arbeitet als technischer Trainer bei Stiebel Eltron.
