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PERFEKT angepasst


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Unser Haus - epaper ⋅ Ausgabe 5/2022 vom 26.03.2022

WÄRMEPUMPEN

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Der Absatz von Wärmepumpen in Deutschland wächst und wächst. Dieser Trend in der Wärmeversorgung von Gebäuden wird sich durch die CO2 -Abgabe, mit der fossile Energieträger wie Öl und Gas immer stärker belastet werden, noch weiter beschleunigen.

Energiequelle

Die Wärme wartet draußen, wenn auch nur in verdünnter Form. Tief im Erdboden und im Grundwasser herrschen ganzjährig 10 Grad plus. Mit Sonden, in denen eine Wärmeträgerflüssigkeit (Sole) fließt, beziehungsweise mittels Förderbrunnen wird diese Umweltenergie erschlossen und dem Aggregat im Gebäude zugeführt. Wie in einem Kühlschrank entzieht dort ein Kältemittel, das bereits bei niedrigsten Temperaturen verdampft, der Sole oder dem Wasser die Energie. Durch anschließendes Verdichten des Dampfes steigt dessen Temperatur stark an, so dass sie auf Heizwasser und Brauchwasser übertragen werden kann. Häufiger als Erdboden oder Grundwasser ...

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Die Wärme wartet draußen, wenn auch nur in verdünnter Form. Tief im Erdboden und im Grundwasser herrschen ganzjährig 10 Grad plus. Mit Sonden, in denen eine Wärmeträgerflüssigkeit (Sole) fließt, beziehungsweise mittels Förderbrunnen wird diese Umweltenergie erschlossen und dem Aggregat im Gebäude zugeführt. Wie in einem Kühlschrank entzieht dort ein Kältemittel, das bereits bei niedrigsten Temperaturen verdampft, der Sole oder dem Wasser die Energie. Durch anschließendes Verdichten des Dampfes steigt dessen Temperatur stark an, so dass sie auf Heizwasser und Brauchwasser übertragen werden kann. Häufiger als Erdboden oder Grundwasser wird allerdings die Außenluft genutzt. Anstatt Sonde oder Brunnen benötigt man als Entnahmesystem lediglich einen Ventilator samt Kühlkreis, der sie ansaugt und ihr die Wärme entnimmt.

Klimafreundliches Heizen?

Ob und wie klimafreundlich Wärmepumpen sind, hängt zum einen von der Herkunft des Stroms ab. Je mehr davon aus Sonnen-, Wind-und Wasserkraft stammt, desto „grüner“ die Technik. Der aus dem Netz kann Ökostrom, aber auch CO₂-intensiver Strom aus Kohlekraftwerken sein. Umso wichtiger ist die Effizienz der Wärmepumpe. Sie bemisst sich nach der JAZ, der Jahresarbeitszahl, die das Verhältnis von Nutzwärme zum eingesetzten Betriebsstrom wiedergibt. Außenluft-Wärmepumpen haben in der Praxis Jahresarbeitszahlen von um die 3 kWh Nutzwärme pro 1 kWh Strom, die teureren Erd-und Grundwasser-Systeme erreichen oder überschreiten die 4.

Auf den Bedarf zuschneiden

Zur fachgerechten Planung gehört zuerst die Berechnung des Wärmebedarfs. Der Heizwärmebedarf ist auch im Neubau nicht zu vernachlässigen, zumal mittlerweile in den Innenräumen 22 bis 23 Grad als angenehm empfunden werden (und nicht mehr 20, wie in der DIN EN 12831 vorgesehen). Hinzu kommt die Warmwasserbereitung, die um die 40 Grad erfordert – sowie regelmäßiges Hochheizen auf über 60 Grad zum Schutz vor Legionellen. Die Quelle sollte entsprechend liefern können, da andernfalls der elektrische Heizstab nachhelfen muss. Mehr Erdwärme bekommt man durch eine weitere Sonde, mehr Außenluftwärme durch einen größeren Ventilator, der allerdings auch lauter ist.

Coole Kühlfunktion

Zur Wärmeverteilung empfehlen sich Flächenheizungen, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen angefahren werden. Üblich ist im Neubau die Fußbodenheizung, noch recht selten werden hingegen Deckenheizungen eingesetzt. Die aber sind ideal zur sanften Kühlung des Hauses im Sommer, eine Funktion, die immer mehr Aggregate bieten: Diese „reversiblen“ Geräte kehren in der heißen Jahreszeit die Richtung um, entziehen den Räumen über die Heizflächen Wärme und leiten sie nach draußen.

Effizienz kontrollieren

Die Wärmepumpe sollte in jedem Fall über einen Wärmemengenzähler verfügen, damit der Betreiber jederzeit die Performance überprüfen kann. Die Klimafreundlichkeit der Technik kann sich noch wesentlich verbessern, bezieht man einen Teil des Stroms CO₂-frei von der Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach, die sinnvollerweise durch einen Batteriespeicher ergänzt wird. 

SCHALLSCHUTZ EINPLANEN

Grundregeln für die Aufstellung

• Der Luftstrom sollte möglichst frei von Hindernissen sein. So werden Luftgeräusche sicher vermieden. Trifft der Luftstrom direkt auf eine Wand, kann der Schall reflektiert und dadurch lauter werden.

• Bei der Aufstellung einer Wärmepumpe sind „schallharte“ Flächen zu vermeiden.

• Schallquellen, die sichtbar sind, werden lauter wahrgenommen, als solche, die nicht zu sehen sind. Eine Bepflanzung kann den direkten Blick auf das Gerät verdecken.

• Räume, in denen man auch leisen Geräuschen gegenüber besonders sensibel ist – wie dem Schlafzimmer – müssen besonders geschützt werden.

Unterschied zwischen Schalldruck und Schallleistung Schallleistungs-und Schalldruckpegel werden beide in der Einheit Dezibel dB(A) angegeben. Dadurch sind Verwechslungen vorprogrammiert. Der Schalldruck ist abhängig von der Entfernung, dem Aufstellort und der Umgebung. In der Regel nimmt dieser mit der Entfernung von der Schallquelle ab.

Die Schallleistung beschreibt dagegen die von der Schallquelle abgegebene Gesamtleistung des Schalls, unabhängig von der Entfernung, vom Aufstellungsort und der Umgebung. Daher ist er in der Beurteilung von Geräuschen das Maß der Dinge. So zum Beispiel auch auf dem EU-Energieeffizienzlabel. Hier wird laut Ökodesign-und Energielabel-Richtlinie bei Wärmepumpen der Schallleistungspegel angegeben.

Vergleicht man nun die Angaben zum Schalldruck-und zum Schallleistungspegel eines Produktes miteinander, fällt auf, dass der Schalldruckpegel immer der niedrigere Wert ist. Deswegen nutzen Hersteller oftmals den Schalldruckpegel, um so die Geräusche gering erscheinen zu lassen.

Was erlaubt eine flexible Aufstellung Bei Monoblockgeräten – dabei sind Innen-und Außeneinheit durch eine wasserführende Leitung verbunden – sollte eine Aufstellung möglichst in Hausnähe erfolgen. Die Verbindungsleitungen führen das bereits erwärmte Heizungswasser. Sie sind deswegen im frostfreien Bereich des Erdreichs inklusive sehr guter Dämmung verlegt. Dennoch soll auf dem Weg ins Gebäude möglichst wenig Energie verloren gehen. Bei Split Luft/ Wasser-Wärmepumpen sind die beiden Module der Wärmepumpe durch eine kältemittelführende Leitung verbunden.

Hier kann physikalisch bedingt kaum Wärmeenergie verloren gehen.

Schallrechner Wer einmal selber testen möchte, wie stark äußere Einflüsse Geräusche verändern können, sollte einen Schallrechner im Internet bemühen. Anschaulich lässt sich das beispielsweise unter der Webadresse www.ecodan.de/tools/ waermepumpen-schallrechner einmal ausprobieren.

Geräusche reduzieren Ein gutes Beispiel ist das Ecodan System von Mitsubishi Electric. Hier wird beim Außenmodul der Wärmepumpe ein großer Ventilator eingesetzt. Dadurch lässt sich die Umdrehungszahl verringern, was Geräusche spürbar reduziert. Dazu minimieren schalloptimierte Schaufeln sowie die Luftführung innerhalb des Außenmoduls die Schallemissionen weiter. Außerdem sorgen eine aufwendige Kapselung und eine spezielle Lagerung des Verdichters dafür, dass nur noch minimale Betriebsgeräusche nach außen dringen.