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  - Wärmepumpen

Hallo Forum,

nachdem die Heizsaison nun fast vorbei bei ist und wir seit Anfang Dezember 2025 unseren täglich Gasverbrauch / Ø Außentemperatur tracken ergibt sich für unser Gebäude eine reale Heizlast bei NAT (-8,5°C) von ~ 4,5KW.

Unsere aktuelle Gas Brennwertheizung (massive überdimensioniert) Vaillant ecoVIT VKK226/2) wird 20 Jahre alt, so das allein aufgrund des Alters ein Plan B-"Umstieg auf Wärmepumpe" bereitliegen sollte.

Die "Wärmeerzeugerumrüstung" soll weitestgehend als DIY Projekt durchgeführt werden. Nun stellt sich mir die Frage welche 4/5 KW Maschine kann besonders weit heruntermodulieren. Die Auswahl von DIY fähigen Wärmepumpen in diesem Leistungssegment ist überschaubar, leider finde ich zu den meisten Geräten keine Leistungskurven / Datenblätter mit unterem Modulationspunkt.

Übliche "Verdächtige" währen z.B.

Vaillant, Bosch/Buderus, Viessmann, LG, Panasonic, ggf. auch die 6KW Hoffmann Energy.

Daher die Frage an das Forum, welche Wärmepumpe im Leistungsbereich 5/6KW moduliert besonders weit runter?


Noch ein Paar Daten zum Gebäude:

Reihenendhaus Bj 1962 thermisch saniert 2009 / 2011 beheizte Fläche ~ 170m². Großzügig dimensionierte Type 22 Heizkörper benötigte Vorlauftemperatur 36°C bei 0°C Außentemperatur.

Warmwassererzeugung seit 2022 über Warmwasserwärmepumpe im Umluftmodus. Die hierzu benötigte Wärmeenergie wird also der Gebäudehülle entnommen, muss somit in der Heizsaison über die Gebäudeheizung zur Verfügung gestellt werden. Dies soll so bleiben, somit wir die Heizungswärmepumpe ausschließlich zur Erwärmung des Heizwassers benötigt.

Da ich meinen eigenen Beitrag nicht editieren kann :-(

Daher die Frage an das Forum, welche Wärmepumpe im Leistungsbereich 4/5KW moduliert besonders weit runter?

Häufiges Thema. Ich kann nur die Leistungskurve der Bosch/Buderus Gerät beitragen.



Vielleicht kann man ja irgendwann sowas sammeln und eine FAQ draus machen

Viel mehr Gedanken, als um die mögliche Minimalleitung zu machen ist, was macht meine hydraulische Anbindung. Wasservolumen, Volumenstrom, hydraulischer und thermischer Abgleich?

Das sind die Schätze die es zu heben gibt und natürlich nicht so einfach, wie auf dem Papier die untere Modulationsgrenze, die oft überbewertet wird.

Meine WP ca. 4,5kW bei NAT (6kW WP) ist eine R32 geht bis 1kW bei A2/W35. Ist auch nicht hilfreich bei der Temperatur. Bei A7/W35 ca. 1,5kW und dann kann man schätzen laut Diagramm bei A15/W35 ca. 1,7kW. Doch wer braucht bei A15 noch 35°, d.h. real liegt die minimale Leistung dann auch bei knapp über 2kW, die keiner mehr braucht bei der Temperatur.

Weiteres Problem ist dann, das der COP bei so geringer Leistung auch wieder abnimmt. Weil im Verhältnis die Antriebsverluste eben nicht genauso linear fallen wie die Abgabeleistung und es tatsächlich effizienter wird einfach früher takten zu lassen, als stundenlang auf minimaler Leistung vor sich hin dümpeln zu lassen.

Die Hydraulik ist eigentlich da A und O. Dann macht man halt lange Takte und lange Pausen. Und dabei ist eben die Hydraulik hilfreich.

Die Schätze sind "abggriffbereit".

- Wasservolumen in den 11 Heizkörpern ~ 90 Liter + Rohrleitungen grob geschätzt 50 Liter.

- Volumenstrom bei voll geöffneten Ventilen laut Heizkreispumpe um die 1300 Liter pro Stunde, liese sich durch ändern der Heizkörperrücklaufdrosseln noch bis ca. 1500 Liter anheben. Ist zwar nur die Literzahl laut Pumpe, die grobe Richtung sollte aber passen.

- Thermischer Abgleich ist über mehrere Heizsaisons immer wieder feinoptimiert worden, so das alle Räume mit dauerhaft voll geöffneten Thermostaten die Wunschtemperatur erreichen und halten ohne zu stark über oder unterzuschwingen.
An Tagen mit viel Sonneneinstrahlung müssen wir in 3 Räumen (Fenster Südausrichtung) die Heizungen über die Thermostate eindrosseln, da sonst die Räume zu warm werden. Hier sinkt dann der Pumpendurchfluss auf bis zu 700 Liter/ Stunde.

Bei einer 24h Ø AT von 10°C ohne Sonneneinstrahlung (bewölkt) liegt der Gebäudeenergiebedarf inkl. Wärme für die Warmwasserwärmepumpe bei ~ 2KW; Vorlauftemp. ~32°C

Gebäudeenergiebedarf inkl. Wärme für die Warmwasserwärmepumpe bei ~ 2KW;

Einheit?
kW = Leistung
kWh = Arbeit oder Energie

Okay, das sind nämlich die ersten Hausaufgaben. Wobei ich 90l in den Heizkörpern bei Typ 22 für 11 Heizkörper, fast ein bisschen zu optimistisch sehen. Gut ich kenne nicht die Dimensionen von Deinen, aber mein 1mx0,6m Typ 22 hat knapp 4l und der 33er gleiche Größe eben 6l.

Ich habe ebenfalls 11 Heizkörper und komme auf höchstens 50l plus paar Literchen vom Metallverbundrohr.

Wie dem auch sei, mehr Wasservolumen wäre hilfreich. Einmal zu Abtauen und die um Taktzyklen zu verlängern.

Dein Volumenstrom ist für 4-5kW mehr als ausreichend. Da muss nicht noch mehr entdrosselt werden. Wichtig ist nur, das jeder Heizkörper den entsprechenden Volumenstrom bekommt den er braucht, nicht weniger, aber auch nicht mehr.

Taktzyklen sind auch durch richtige Heizkurve, Zeitprogramme und Hysterese zwischen Ein- und Ausschalten in den Griff zu bekommen.

Sorry natürlich 2kWh

... das wird nicht stimmen können:
2kWh Energiebedarf für ein ganzes Haus incl. WW über 24h bei 10°C AT?

Du wirst doch 2kW durchschnittlen Wärmeleistungsbedarf meinen, also 48kWh/24Std.

Oder?

Was andererseits bei 4,5kW @ -8,5°C AT eigentlich auch zu viel scheint.

Grob gerechnet müssten es ungefähr 200W Heizleistung pro Kelvin AT sein. Bei 10°C AT also rund 1kW, entsprechendn 24kWh/d.

Es sind insgesammt 8,5m² Typ 22 Heizkörperfläche. Wasserinhalt laut Herstellerdatenblatt. Rohrleitungen schwierig zu schätzen da der Großteil unter Putz liegt und ich die Durchmesser nicht kenne.
Eine Gesammtvolumenvergrößerung mittels z.B. Reihenrücklaufpuffer + ggf. zusätzliche Stichanbindung mittels Differenzdruck Überstömventil zur Sicherstellung des min. nötigen Volumenstromes währe platztechnisch problemlos möglich und wahrscheinlich auch sinnvoll.

Danke für deinen Hinweis das es aus Sicht Kompressordrehzahl / COP durchaus sinnvoll sein kann die Maschine in längeren intervallenin einem etwas höhrene Liestungsnivou takten zu lassen, anstatt dauerhaft auf niedrigster Leistungsstufe zu fahren.
Zu dem Thema hatte ich mir vor einiger Zeit schon mal Diagramme angesehen. Allerdings waren das Diagramme von "älteren" Maschinen bei denen der beste COP Bereich bei ca. 65% Kompressordrehzahl lag und der mögliche Modulationsbereich 38% bis 100%. Ist bei modernen Maschinen die z.B. bis auf 20% Drehzahl modulieren können der max COP Bereich dann auch dementsprechend tiefer, oder liegt der weiterhin Systembedingt bei ca. 65% Kompresserdrehzahl?

Wo die WP ihren besten Betriebspunkt hat, hängt sehr vom Hersteller und dessen Auslegung ab.

Ich kenne jetzt nur meine R32 WP aus der Praxis. Die geht bis 20Hz runter und 85Hz hoch. So ab 30Hz wird der COP deutlich besser. Nahezu Maximum ist schon ab 40Hz und bleibt dann erschreckend lang auf hohem Niveau, selbst bei 85Hz kaum Einbußen.

Liegt vielleicht daran, das meine Version den gleichen großen Verdampfer hat, aber den kleinsten Verdichter der Serie.

Vieles kann man theoretisch erfassen, aber in der Praxis ergeben sich dann echte Lösungen, oder eben nicht. Wir haben auch stellenweise Teilbeheizung und im WZ solare Gewinne. Dort verwenden wird dann auch die Thermostatventile zum drosseln.

Klar wird dann mit reduziertem Volumenstrom der COP schlechter. Aber unterm Strich ist der Verbrauch der elektrischen Energie trotzdem weniger, als voll aufgedreht mit besserm COP weiterlaufen zu lassen.

Die Praxis entscheidet dann eben. Weil mir das auch klar war, kam der Reihenrücklaufspeicher mit ÜSV ins System. Und ja, ich muss das ÜSV dann natürlich richtig einstellen und nicht komplett zudrehen, damit der Modus mit den unterschiedlichen Volumenströmen im Heizkreis überhaupt funktioniert, auch wenn ich anfangs mitleidig auf die schlechtere Effizienz geschaut hatte.

Ich möchte nochmal was zum ursprünglichen Thema beisteuern. R290 WPs kommen nach meinem Wissen nicht so tief runter wie z.B. R32 Split WPs. Es liegt soweit ich weiß eben auch an dem Kältemittel und die Fähigkeit das Öl zu binden. Ich hatte auch hier im Forum Berichte gelesen, dass Hersteller dann sogar die untere Modulationsgrenze angehoben haben.

Bei Weishaupt findet man im Download auch Leistungskurven, hier mal ein Verlauf der WAB8. Man muss wissen, das Weishaupt die Leistung auf A7 bezieht.

Man muss aus der unteren Modulationsgrenze keinen Fetisch machen.

Es ist in der Praxis nicht so entscheidend ob ein bestimmtes Model vielleicht noch 0,4 kW tiefer kommt als ein anderes, zumal eine sehr tiefe Modulation oft nur durch eine Effizienzreduktion erreicht wird.

Wenn es wärmer wird, heizt man einfach nicht den ganzen Tag.

Dazu muss man wissen, dass die Minimalleistung AT-abhängig ist. Meine WP kann z.B. nicht unter 25% modulieren. Bei warmen AT ist der Wirkungsgrad / COP aber deutlich besser als bei tiefen Temperaturen, so dass ich z.B. bei um 10°C nicht unter 40% der Nennwärmeleistung komme.
Bei einem gut isolierten Haus und bei FBH sicher kein Problem. Bei schlechter isoliertem Altbau mit Heizkörpern, am besten noch in Holzständerbauweise bzw. mit wenig Speichermasse, klappt das aber nicht.

Ich bezweifle, dass man bei einer Heizlast von nur 4,5 kW bei 10°C AT noch 24 Stunden heizen muss.

Ja, da hast Du vermutlich recht.

Frohe Ostern und vielen Dank für die zahlreichen Antworten.

Da ich heute nur wenig Zeit habe möchte ich zumindest auf den Beitrag von DMS20 Antworten, da sein Beitrag für die Gesammtbetrachtung wichtig ist und ich mir genau diese Frage auch Stelle und bisher nicht sicher bin ob ich da richtig liege.

- Der von mir angegebene Wärmebedarf ist pro Stunde. Ermittelt über den Gasverbrauch innerhalb 24 Stunden und die ØAT in diesen 24 Stunden. bereinigt um die Herstellerwirkungsgradangabe der Gasheizung 92%

- Mir ist auch aufgefallen das der Wärmebedarf bei z.B 10°C Ausentemperatur bezogen auf die 4,5KW bei NAT recht hoch ist.
Ich vermute das dies mit der Warmwasserwärmepumpe zusammenhängt. Diese arbeitet im Umluftbetrieb entzieht also der Gebäudehülle unabhängig von der Außentemperatur Wärmeenergie.

- Möglicherweise liegt es zusätzlich an der überdimensionierten Gasheizung ( untere Modulationsgrenze Herstellerangabe 7,xx KW. Diese taktet bei wärmeren AT`s natürlich extrem oft.

Hier noch das Punktwolke Diagramm.
Tägliche Messwerte Ø 24 Stunden seit dem 09.12.2025
Wertepunkte von Tagen mit viel Sonnenschein wurden aus dem Diagramm gelöscht.
Diagramm

Grüne Punkte = fallende Ø AT im Gegensatz zu den Vortagen
Gelbe Punkte = steigende Ø AT im Gegensatz zu den Vortagen
Blaue Punkte = Ø AT keine großartige Änderung zu den Vortagen
(Gebäudeträgheit)

Alles klar. Dann meinen wir das gleiche:
2kWh pro Stunde ist --- 2kW !

;-)

oder anders: du hattest ca. 52kWh Bruttogasverbrauch ermittelt und mit 48kWh daraus gewonnener Heizenergie gerechnet -->> 2kW durchschnittliche Heizleistung.

Bei einer überdimensionierten Gasheizung in der Übergangszeit wirst du den auf dem Prüfstand unter optimalen Bedingungen vom Hersteller ermittelten Normnutzungsgrad nicht erreichen.
Vermutlich sind sogar 80% noch "geprahlt".

Mit WMZ könntest du es für deine Anlage genauer herausfinden.

Ich finde es trotzdem recht viel 2kW bei 10° Durchschnittstemperatur, wenn bei -8,5° nur 4,5kW Heizlast benötigt werden. Das passt irgendwie nicht.

Wie hoch ist den Raumtemperatur. Bei 10° Durchschnittstemperatur habe ich ca. ⅓ der Heizlast bezüglich NAT, die bei mir allerdings -11,5° beträgt und als Ziel eine Raumtemperatur von 21,5°

Wie wurden denn die 4,5kW bei -8,5 Grad ermittelt? Mir kommt das bei 170m2 Altbau extrem niedrig vor. Wie wurde saniert?

Raumtemperaturen
Wohnzimmer 21°C bis 21,5°C
Schlafzimmer 19°C
Restliche Räume 20°C

Gebäudesanierung 2008 und 2011
Fassadendämmung 10cm mit 035er
Dachdämmung 19cm wenn ich mich richtig erinnere mit 032er
Alle Fenster und Haustüre Uf1,1 UG1,1

Hilft hier ggf. zur Plausibilitätsabschätzung der Gasverbrauch?
01.04.2025 bis 01.04.2026 958³m *11 =10538KWh *Wirkungsgrad Gasheizung 0,92 =9695KWh PLZ 42549

Wie kommt man ernsthaft ohne eine qualifizierten Wärmemengenzähler über den Gasverbrauch auf einen Wirkungsgrad/Nutzungsgrad von 0,92?

Gemeint und geschätzt ist nicht gewußt, mein Kessel hatte da 25 % (Extrembeispiel)

Je größer und älter die Gasheizung ist, desto geringer wird der Nutzungsgrad liegen!

Gruß
Dipl.-Ing. Anlagentechnik
Frank-Rolf Roth
www.waermepumpendoktor.com
(Planung, Baubegleitung, Anlagen-Optimierung, Betreiberschulung)
Referenz-Wärmepumpenanlage der Energieagentur-NRW
So wird’s gemacht: https://www.youtube.com/watch?v=JqPpRR6vQl4

0,92 ist die Hersteller Wirkungsgradangabe...... ich weis das sind "Laborwerte"
Andererseits würde es bedeuten das bei einem realen Wirkungsgrad von z.B. 80% die Gebäude Heizlast noch niedriger ist und da wird es für mich dann doch unglaubwürdig..... oder meine komplette Punltewolke Aufzeichnung ist "Mist", was ich nicht hoffe, aber auch nicht komplett ausschließen kann......