Wärmepumpe: Voraussetzungen für optimalen Betrieb

Übliche Kennzahlen der Erdwärmepumpe

Als Kenngröße wird meist die Leistungsziffer angegeben. Diese ist ein Wert, den die Wärmepumpe in einem (optimalen) Betriebspunkt erreicht. Eine bessere Kenngröße für die Qualität ist jedoch die Jahresarbeitszahl. Die Jahresarbeitszahl ist das Verhältnis aus in einer Heizperiode erzielter Wärme zu eingesetztem Strom. Die Jahresarbeitszahl ist immer kleiner als die Leistungszahl. [Arbeitszahl: Details...]

Kennzahlen: Das "Kleingedruckte"

Nicht berücksichtigt wird der Energieverbrauch durch Soleumwälzpumpen, Abtauung des Kondensators sowie der Wärmeentzug aus dem Haus durch die Prozessumkehr bei der Abtauung. Die Abtauverluste können durchaus 10% des gesamten Verbrauchs an elektrischer Energie erreichen. Umwälzpumpen für den Solekreislauf benötigen je nach eingestellter Leistungsstufe rund 50 bis 130 Watt (also je Betriebsstunde eine Energie von bis zu 0,13 kWh).

Monovalenter oder monoenergetischer Betrieb bei der Wärmepumpe?

Wenn die Wärmepumpe die einzige Heizung ist, wird das "monovalenter Betrieb" genannt. Bei manchen Wärmepumpen können Sie auch bei viel kleinerer Erdkollektorfläche oder schlechten Rahmenbedingungen ohne zweites Heizsystem auskommen, weil ein Elektroheizstab integriert ist ("monoenergetischer Betrieb", manche Fabrikate z.B. mit 6 kW Leistung!).

Der Betrieb des Elektroheizstabes ist allerdings sehr teuer, weil keine Umweltwärme genutzt wird (Elektro-Direktheizung). Wenn Ihnen ein Verkäufer also verspricht, dass Sie mit so einer Wärmepumpe auch bei viel weniger Erdkollektorfläche auskommen, so hat er zwar recht - aber die Betriebskosten werden durch den Betrieb des Elektroheizstabes deutlich erhöht (normalerweise kostet der Betrieb des Heizstabes den Normalpreis, nicht den Wärmepumpentarif!).

Eine gute (hohe) Arbeitszahl erreichen Sie durch folgende Maßnahmen:

Vorlauftemperatur so niedrig wie möglich auslegen (Verwendung von Fußboden- oder Wandheizungen mit hoher Verlegungsdichte, möglichst keine Radiatoren).

Konstanter Volumenstrom durch den Kondensator (dh. ungeregelte und möglichst klein dimensionierte Umwälzpumpen verwenden).

Nachtabsenkung bringt gerade bei Massivbauten praktisch nichts, da die Speichermassen in der Hochtarifzeit wieder aufgeheizt werden müssen.

Eine Referenzraumregelung funktioniert bei der Erdwärmeheizung oft besser als eine Aussentemperaturregelung. Eine Einzelraumregelung bringt bei der Fußbodenheizung wegen des Selbstregeleffekts praktisch nichts.

Thermischen Kurzschluss von Außenluftanlagen (Vermischen von warmer Zuluft und kalter Abluft) unbdingt vermeiden.

Rückstau von Kondenswasser vermeiden (es darf sich beim abtropfenden Verdampfer kein Eisberg aufbauen können).

Direktverdampfer kommen ohne Soleumwälzpumpe aus und haben damit einen niedrigeren Stromverbrauch.

Warmwasserbereitung nicht mit der Heizungswärmepumpe durchführen (Verschlechterung der Bodenregeneration, hohe Vorlauftemperatur nötig)

Pufferspeicher zur besseren Ausnutzung der Niedertarifzeiten bringen energetisch und meist auch ökonomisch praktisch nichts (insbesondere bei Fußbodenheizungen mit ausreichender Trägheit). Aus technischen Gründen (die Wärmepumpe benötigt normalerweise eine Mindestheizwassermenge) kann ein Pufferspeicher jedoch trotzdem nötig werden, um eine zu hohe Schalthäufigkeit (kurze Taktzyklen) zu vermeiden und einen ausreichenden Mindestdurchsatz auch bei geschlossenen Heizkreisen sicherzustellen (hydraulische Entkopplung). Speicher in der Größe von 200 Litern (für Laufzeitverlängerung) bis 600 Litern (bei Radiatorheizungen zur Überbrückung von Sperrzeiten bei Wärmepumpentarif) reichen aus.

Ausreichende Erdkollektorfläche (maximal 50W Einzugsleistung pro Sondenmeter, Faustregel: mindestens 2fache beheizte Wohnfläche)

Regelmäßige Wartung der Wärmepumpe

Tipps für die Errichtung einer Erdwärmeheizung

Jeder Rohrkreis des Erdkollektors sollte zum Befüllen und Entlüften des Kollektors im Vorlauf und Rücklauf einzeln absperrbar sein. Die Soleleitungen müssen im Haus und an allen Durchführungen (Vorlauf und Rücklauf!) dampfdiffusionsdicht wärmegedämmt werden (die Sole ist kälter als die Luft im Keller und es kommt sonst zu Tauwasserschäden). Alternativ dazu kann auch eine gezielte Kondenswasserabführung vorgesehen werden (Abflussrinne).

Bei vielen Anlagen ist ein Mindestdurchsatz beim Heizwasser einzuhalten. Wenn Sie auf einen Pufferspeicher verzichten wollen können Sie diesen Mindestdurchsatz auch durch einen offenen Heizstrang (vorzugsweise im Bad) gewährleisten.