Projekt Wärmepumpe – Weitere Erkenntnisse

Aktuell beschäftige ich mich ja auch mit dem Thema Wärmepumpe und versuche ein paar Grundkenntnisse zu erwerben. In einem meiner letzten Artikeln zu Wärmepumpen bin ich auf die verschiedenen Kennzahlen eingegangen, die einem bei Wärmepumpen über den Weg laufen.

Im aktuellen Artikel möchte ich nun weitere Punkte kurz beleuchten, die bei der Anschaffung einer Wärmepumpe zu beachten sind.

Der Aufstellort für Wärmepumpen

Der erste Gedanke, bei der Positionierung einer Wärmepumpe ist wahrscheinlich, ob man sie irgendwo „unsichtbar“ hinstellen kann. Hier kommt es in erster Linie darauf an, dass die Luftversorgung ausreichend gewährleistet ist. Allerdings ist nicht jede Position wirklich geeignet oder gesetzlich zugelassen. Ein weiteres Kriterium ist die Geräuschentwicklung, auf die ich weiter unten nochmal detaillierter eingehe. So sollte sie nicht in der Nähe eines Schlafzimmerfensters aufgestellt werden und auch die Nachbarn sollte man nicht belästigen.

In Bezug auf die Nachbarn gibt es dann auch gesetzliche Regelungen zum Abstand, die man beachten muß. Bei uns in NRW müssen 3 Meter Abstand zum Nachbargrundstück eingehalten werden. Bei uns bedeutet dies somit, dass eine Aufstellung links oder rechts neben dem Haus nicht in Frage kommt. Also müsste die Außeneinheit der Wärmepumpe in den Vorgarten oder hinter das Haus in den Garten. Theoretisch wäre hinter dem Haus ein optimaler Standort für die Wärmepumpe. Da hinter unserem Grundstück ein kleiner Schallschutzwall eine Straße abschirmt, würde man wohl auch eine laute Wärmepumpe nicht wahrnehmen. Allerdings wäre die Verlegung der Leitungen dann sicherlich nicht optimal. Der Weg wäre relativ lang.

Also bleibt bei uns wahrscheinlich nur der Vorgarten, was eigentlich auch nicht sehr schön ist, da wir vor ein paar Jahren erst unsere Außenanlagen komplett erneuert haben.

Lautstärke einer Wärmepumpe

Wie oben bereits erwähnt, muß man bei Wärmepumpen auch auf deren Geräuschkulisse achten. Moderne Wärmepumpen werden zwar immer leiser oder verfügen über entsprechende Nachtschaltungen mit reduzierter Leistung, trotzdem sollte man sich Gedanken um die Lautstärke einer Wärmepumpe machen.

Gerade bei Luft-Wärmepumpen sollte man sich die Parameter für die Geräusche anschauen. Durch die Luftzirkulation und den Betrieb der Ventilatoren entstehen auf jeden Fall entsprechende Betriebsgeräusche. Diese sollen wohl zwischen etwa 40 und 60 Dezibel liegen. Damit man dies ein wenig einordnen kann, habe ich mal nach Vergleichswerten gesucht.

So soll Flüstern oder leise Musik wohl etwa 40dB haben. Regen, Kühlschrank oder leise Gespräche liegen bei 55dB und eine Nähmaschine oder Fernseher auf Zimmerlautstärke liegt bei 65dB. Neben der Lautstärke dürfte wahrscheinlich aber auch die Art des Geräusches eine Rolle spielen. Leider habe ich bisher noch nicht auf Wärmepumpen in Betrieb geachtet. Allerdings habe ich mir vorgenommen, dass ich hierzu gerne entsprechende Praxisbeispiele besichtigen würde.

Aufstellort und Geräuschentwicklung können sich auch beeinflussen. So sollte man darauf achten, dass man keine Wände in unmittelbarer Nähe hat, die ggf. zur Verstärkung der Geräuschkulisse führen können. Auf der Seite des Bundesverband für Wärmepumpen gibt es einen Schallrechner, so dass man sich vorab schon einmal informieren kann, ob die ausgewählte Wärmepumpe diesbezüglich problematisch sein könnte und die notwendigen Grenzwerte eingehalten werden.

Schalldruck oder Schallleistungspegel?

Bei der Beurteilung von Wärmepumpen findet man durchaus verschiedene Schallangaben, die man beim Vergleich der Werte untereinander berücksichtigen sollte. Der Schallleistungspegel ist der Wert, der am Entstehungsort des Schalls ermittelt wird und als Emission bezeichnet wird. Der Schalldruck ist im Prinzip der Schall, der an einem entfernten Ort ankommt bzw. auf einen Ort einwirkt. Hier spricht man von der Immission. Die Immission ist beispielsweise der Wert, der in der TA Lärm als Grenzwert genutzt wird. Hier muß man also beispielsweise ermitteln, welcher Schall beim Nachbarn ankommt.

Bei den Herstellerangaben sollte man also immer nach den Werten für den Schallleistungspegel suchen. In der Regel gibt es hier Tag und Nachtwerte, sofern die Anlage über einen entsprechenden Ruhemodus verfügt. Die Immission lässt sich dann daraus berechnen. Wer sich zu Schallphysik ein wenig schlauer machen will, der findet auch wieder beim Bundesverband für Wärmepumpen eine umfangreiche Erläuterung und Berechnungsbeispiele.

Außeneinheit eine Wärmepumpe (Quelle: Pixabay)

Die idealen Außentemperaturen für Wärmepumpen

Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt in erster Linie davon ab, wie sehr die Wärmeenergie aus der Umwelt für für die Heizungsleistung angehoben werden muß. Bei Luft-Wärmepumpen ist also die Außentemperatur ein wesentlicher Faktor. Das zeigt aber auch, dass nicht nur die Außentemperatur, sondern auch die Vorlauftemperatur für die Heizung maßgeblich die Effizienz einer Wärmepumpe beeinflussen.

Daher wird auch immer empfohlen, maximal mit bis zu etwa 50 Grad Celsius Vorlauftemperatur zu arbeiten. Höhere Vorlauftemperaturen senken die Wirtschaftlichkeit massiv, da sehr viel Strom benötigt wird, den Temperaturausgleich der Außenluft zu erzeugen. Es gibt aber mittlerweile durchaus Wärmepumpen, die auch höhere Vorlauftemperaturen realisieren können. Hier ist dann nur die Frage, mit welcher Jahresarbeitszahl die möglich ist.

Die optimale Außentemperatur für eine Wärmepumpe würde theoretisch bei um die 30 Grad liegen. Dann müsste die Temperatur nur um wenige Grad für die Heizung angehoben werden. Wenn es draußen aber 30 Grad sind, dürfte man in der Regel keine Heizung benötigen (bis auf Warmwasser) ;-).

Wichtig zu wissen ist daher in erster Linie, dass Wärmepumpen ineffizienter werden, je kälter es ist. Wohnt man in Gegenden, in denen im Winter über einen längeren Zeitraum -15 Grad herrschen, dann müsste die Wärmepumpe die Temperatur wieder um etwa 50 Grad und mehr angeheben. Das heißt, dass sie dann deutlich mehr Strom verbraucht und die Wirtschaftlichkeit massiv sinkt.

Auch die Rücklauftemperatur der Heizung beeinflusst die Effizienz. Also die Wassertemperatur, die wieder an der Heizung ankommt, nachdem das Haus damit aufgeheizt wurde. Je kleiner der Unterschied zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur sind, desto leichter kann die Wärmepumpe diesen Temperaturunterschied ausgleichen.

Warmwasseraufbereitung

Nachdem wir man sich klar gemacht hat, dass die Temperaturdifferenz, die eine Wärmepumpe ausgleichen muß, der wesentliche Faktor für die Effizienz und damit der Wirtschaftlichkeit ist, kommt der Erzeugung von Warmwasser eine besondere Bedeutung zu.

Mit unserer Gasheizung habe ich unser Warmwasser bisher immer auf 60 Grad erwärmt und einmal die Woche läuft ein Hygieneprogramm, welches das Wasser auf bis zu 80 Grad aufheizt. Mit einer Wärmepumpe sind solche Temperaturen eigentlich nicht zu erzeugen. Deshalb gibt es meist auch einen zusätzlichen Heizstab, der die Wärmepumpe bei Bedarf unterstützt.

In der Regel wird es wohl auch etwas länger dauern, das Warmwasser von niedrigen Temperaturen wieder auf die gewünschte Warmwassertemperatur aufzuheizen. Dies wird natürlich auch von der Menge des aufzuheizenden Wassers abhängen. Also wird man bei einer Wärmepumpe wahrscheinlich das Warmwasser eher auf 50 bis 55 Grad aufheizen, wobei man hier auf das Thema der Legionellen achten sollte. Auch hier ist es dann wahrscheinlich sinnvoll, regelmäßig das Warmwasser auf mindestens 60-65 Grad aufzuheizen, wobei dann der Heizstab ins Spiel kommen würde.

Die Auslegung einer Wärmepumpe sollte sich also nicht nur nach dem Heizbedarf der eigentlichen Heizung richten, sondern auch die Warmwasseraufbereitung im Auge haben. Entscheidend dürfte hier auch die Größe des Wasserspeichers sein, damit nicht nur die erste Person mit warmen Wasser duschen kann.

Eingesetzte Kältemittel bei den Wärmepumpen

Das Kältemittel bei Wärmepumpen ist quasi das „Herz“ der Anlage. Durch Verdunstung und Kompression wird die Wärme letztlich erzeugt, die das Wasser für die Heizung aufheizen soll. Allerdings spielt bei den Kältemitteln mal wieder auch der Umweltaspekt eine große Rolle. Kältemittel haben nahezu alle einen negativen Einfluss auf den Treibhausgaseffekt. Daher wurden in der Vergangenheit auch immer wieder entsprechende Kältemittel verboten.

Bei der Beurteilung von Kältemitteln gibt es u.a. den GWP-Wert (Globale Warming Potential). Dies ist ein Vergleichswert, der den Effekt auf den Treibhauseffekt (Kältemittel) angibt, wenn das Gas in die Umwelt entweichen sollte. Je niedriger der Wert ist, desto besser für die Umwelt. Aktuell gibt es wohl auch wieder Gesetzesinitiativen, Treibhausgase weiter zu reduzieren. Man sollte also schon darauf achten, keine Wärmepumpen mit Kältemitteln zu verwenden, die ggf. demnächst verboten werden. So sind seit Januar beispielsweise gewerbliche Anlagen verboten, die einen GWP von über 150 haben. Ab 2025 sind bestimmte Wärmepumpen mit einer Füllmenge bis 3kg verboten, die einen GWP größer 750 haben – also auch das Kältemittel R410A.

Aktuell wird meist das synthetisch hergestellte Kältemittel R410A eingesetzt. Dieses Kältemittel hat einen GWP von 2.088. Einen besonders niedrigen GWP hat Propangas (R290). Hier liegt der GWP bei 3! Allerdings war das Problem hier, dass Propangas leicht brennbar ist, wie viele beim Gasgrillen sicherlich schon wahrgenommen haben ;-). Mittlerweile ist die eingesetzte Technik in den Wärmepumpen aber soweit fortgeschritten, dass man dieses Problem gut in den Griff bekommen hat. Trotzdem gibt es beim Einsatz von R290 einige Bedingungen, die der Aufstellort erfüllen muß (z.B. Entfernung Kellerfenster). Propan wird insbesondere bei Hochtemperatur-Wärmepumpen eingesetzt. Neben R410A setzen einige Hersteller auf das Kältemittel R32. Hier liegt der GWP bei 765.

Fazit

Wie man sieht, gibt es also einiges zu beachten, wenn man sich eine Wärmepumpe anschaffen möchte. Da hofft man, dass man an einen guten Handwerksbetrieb findet, der einen in all diesen Punkten beraten kann. Umso wichtiger ist es, sich dieser Punkte bewußt zu sein, damit man die ein oder andere Frage stellen kann.

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