Luft/Wasser-Wärmepumpen sind in den vergangenen Jahren zu einem Produkt mit hoher Akzeptanz in der Wärmeerzeugung geworden. Luft/Wasser-Wärmepumpen erreichen zwar noch nicht den COP von Erd/Wasser-Wärmepumpen, bieten dafür aber deutliche Vorzüge hinsichtlich ihrer Nachrüstbarkeit im Baubestand. Durchgesetzt haben sich Luft/Wasser-Wärmepumpen, die in zwei einzelne Einheiten getrennt werden – eines für die Außen- und eines für die Innenaufstellung. Dem Einsatz von Luft/Wasser-Wärmepumpen sind klare Grenzen gesetzt. Hier ist es die Beratungsaufgabe des Fachhandwerkers mit großer Sorgfalt zu entscheiden, ob ein effizienter Betrieb möglich ist. In erster Linie relevant für den wirtschaftlichen Einsatz einer Luft/Wasser-Wärmepumpe ist die benötigte Vorlauftemperatur – nicht die Art der wärmeabgebenden Flächen oder die Hausdämmung. Genau geprüft werden sollten die Aufstellungsorte einer Luft/Wasser-Wärmepumpe. Im Gebäude wird u.U. mehr Platz als früher benötigt – z.B. bedingt durch einen Warmwasserspeicher. Bei der Aufstellung des Außengerätes sind viele Kriterien zu beachten – u.a. die TA Lärm. Ist die Verbindungsleitung zwischen Innen- und Außeneinheit mit Sole, statt mit Kältemittel oder Wasser befüllt kann aus physikalischen Gründen keine Energie auf dem Weg von außen nach innen verloren gehen. Beim Außengerät sollte darauf geachtet werden, dass es in Anlehnung an die Norm DIN EN 1176 für den Spielplatzbau entwickelt wurde. Ggf. vorhandene elektrische Durchlauferhitzer eignen sich ideal für die Warmwasserbereitung in Verbindung mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe. Bilder: Vaillant Die Öl- und Gaspreis-Steigerungen der vergangenen zehn Jahre haben bei zahlreichen Haus- und Wohnungseigentümern den Wunsch nach einer größeren Unabhängigkeit von der Preisentwicklung fossiler Energieträger geweckt. Insbesondere die Wärmepumpe ist dabei in den letzten Jahren zu einem Produkt mit hoher Akzeptanz in der Wärmeerzeugung geworden. Der Grund dafür ist in verschiedenen Aspekten zu suchen. Wichtigstes Argument ist die Tatsache, dass gerade Luft/Wasser-Wärmepumpen in puncto Effizienz einen entscheidenden Schritt gemacht haben, um die Lücke hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit zu den Erd/Wasser-Wärmepumpen zu schließen. War deren Coefficient of Performance (COP) bzw. die Jahresarbeitszahl (JAZ) früher kaum zu schlagen bilden Luft/Wasser-Wärmepumpen dank neuer Technologien heute eine ernst zu nehmende Alternative. Zwar können diese im Jahresverlauf immer noch nicht den COP von Erd/Wasser-Wärmepumpen erreichen. Aber sie bieten demgegenüber nicht zu leugnende Vorzüge hinsichtlich ihrer einfachen Nachrüstbarkeit im Baubestand. Hierfür müssen keine Bohrungen durchgeführt oder großformatige Erdkollektoren verlegt werden. Dies spiegeln auch die Absatzzahlen deutlich wider: So konnten nach Angaben des Bundesverbands Wärmepumpe (BWP) in 2011 erstmals mehr Luft- als Erd-Wärmepumpen abgesetzt werden.
Durchgesetzt haben sich dabei Luft/Wasser-Wärmepumpen, die in zwei einzelne Einheiten getrennt werden - eines für die Außen- und eines für die Innenaufstellung. Diese Geräte werden durch Rohrleitungen verbunden, die herstellerabhängig mit Kältemittel, Sole oder Wasser befüllt sind. Für diesen Beitrag sollen ausschließliche diese Luft/Wasser-Wärmepumpen im Vordergrund stehen, die in eine Außen- und eine Inneneinheit getrennt worden sind, weil sie den mit deutlichem Abstand größten Teil am Markt ausmachen.
Doch dem Einsatz von Luft/Wasser-Wärmepumpen sind teils deutliche Grenzen gesetzt. Hier ist es die Beratungsaufgabe des Fachhandwerkers mit hoher Sorgfalt zu entscheiden, ob sich eine Luft/Wasser-Wärmepumpe für das jeweilige Gebäude im Baubestand eignet und effizient arbeiten kann. Dabei sollten dem Endkunden im eigenen Interesse die Aspekte aufgezeigt werden, die für oder gegen den Einsatz einer Luft/Wasser-Wärmepumpe sprechen.
Kundenwünsche und -bedarf analysieren
Im ersten Schritt sollten deswegen die genauen Wünsche und Planungen des Endkunden hinsichtlich einer energetischen Sanierung seines Gebäudes berücksichtigt werden. Stehen außer der Erneuerung der Heiztechnik noch weitere Umbauten oder Modernisierungen am Gebäude an? Sollen Fenster getauscht oder die Fassade gedämmt werden? Sollen eventuell alte Rippen- gegen moderne Flachheizkörper getauscht werden? Ist in naher Zukunft eine Photovoltaik-Anlage geplant? Sollen Module zur Solarthermie eingesetzt werden? Oftmals sind es genau diese und weitere Aspekte, die entscheidenden Einfluss auf die Möglichkeiten ausüben, ob sich eine Luft/Wasser-Wärmepumpe für das jeweilige Gebäude eignet.
Darüber hinaus sollten auch die individuellen Vorstellungen zum Wärmebedarf besprochen und bewertet werden. Wird die "gemütliche Transmissionswärme" bevorzugt - wie sie bei einem Kamin oder hohen Vorlauftemperaturen typisch ist? Wie ist das Verhalten in puncto Warmwasserbedarf? Wird täglich geduscht oder gebadet? Steht bald ein Auszug von Kindern aus dem gemeinsamen Haushalt an? Diese und viele weitere Fragen bestimmen u. a. den genauen Bedarf an Wärme und damit die Eignung und Auslegung einer Wärmepumpe.
Benötigte Vorlauftemperatur ist wichtigstes Kriterium
Wenn es heißt, dass sich Luft/Wasser-Wärmepumpen nur für den gut gedämmten Neubau eignen, ist diese Behauptung an sich nicht korrekt. Auch die Art der Dämmung oder des Haustyps ist nicht entscheidend. Natürlich ermöglicht eine gute Dämmung eine höhere Effizienz und damit geringere Heizkosten. In erster Linie relevant ist aber die Höhe der benötigten Vorlauftemperatur in Bezug auf das bestehende Wärmeverteilnetz. Denn auch im Baubestand mit Radiatoren-Heizkörpern ist es möglich Vorlauftemperaturen einzusetzen, die für Wärmepumpen geeignet sind. In der Regel wurden die Heizkörper früher deutlich überdimensioniert. Deswegen ist es auch möglich, dass bei einer geringeren Vorlauftemperatur noch genügend Wärme abgestrahlt werden kann.
Als Faustregel für den wirtschaftlichen Einsatz einer Wärmepumpe gilt nach wie vor eine maximale Vorlauftemperatur von 55 °C. Vielfach wird der Fachhandwerker im Baubestand aber auf Installationen treffen, die kaum eine treffsichere Aussage zulassen, welche Vorlauftemperatur tatsächlich benötigt wird. Vielmehr haben sich im Lauf der Jahre Einstellungen und Verhaltensweisen implementiert, die kaum Rückschlüsse auf die erforderliche Vorlauftemperatur ermöglichen. Nicht ungewöhnlich ist beispielsweise die individuelle Verstellung der Heizkurve durch den Hauseigentümer je nach Jahreszeit.
Hydraulischer Abgleich als beste Voraussetzung für Bewertung
Wie kann der Fachhandwerker also die tatsächlich benötigte Vorlauftemperatur generieren? Die beste Möglichkeit hierfür ist der hydraulische Abgleich. Dieser ist bei einem Heizungstausch ohnehin gesetzlich vorgeschrieben. Gleichzeitig bietet er durch die Berechnung der Wärmelast jedes beheizten Raumes im Gebäude und der Aufnahme der vorhandenen Heizflächenleistung eine ideale Basis für die Bestimmung der Vorlauftemperatur. Überzeugende Softwarepakete stehen im Markt teilweise sogar kostenfrei zur Verfügung. Letztendlich werden sich in vielen Fällen auch hierbei nicht alle Daten zweifelsfrei bestimmen lassen. So liegen beispielsweise keine Angaben zu den Heizleistungen der eingesetzten Radiatoren im Gebäude mehr vor. In solchen Fällen muss dann die Näherungsschätzung die tatsächlichen Daten ersetzen. Dementsprechend ist oft viel Erfahrung seitens des Fachhandwerkers gefragt, um eine möglichst genaue Datenbasis zu erhalten.
Ist die maximal erforderliche Vorlauftemperatur bestimmt und liegt diese bei höchstens 55 °C müssen die Heizflächen, die ja im hydraulischen Abgleich ohnehin bereits hinsichtlich ihrer Leistung bewertet worden sind einzeln daraufhin geprüft werden, ob die Leistung bei der entsprechenden Vorlauftemperatur ausreicht oder ob einzelne bzw. alle Heizkörper getauscht werden müssen. Oftmals ist seitens der Eigentümer hier ohnehin der Wunsch vorhanden alte, mittlerweile oft unansehnlich gewordene Rippen-Heizkörper gegen moderne Flachkonvektoren zu tauschen. Im Zuge dieses Tausches sollten dann entsprechend für Wärmepumpensysteme ausgelegte Heizkörper bevorzugt werden. Hier bietet der Markt ein breites Spektrum an Alternativen, die teilweise durch Ventilatorunterstützung sogar eine deutlich höhere Wärmeleistung auf kleiner Fläche gewährleisten.
Aufstellungsorte genau planen und bewerten
Genau beachtet werden sollten auch die unterschiedlichen Voraussetzungen in puncto Aufstellung des Innen- und Außengerätes einer Luft/Wasser-Wärmepumpe im Vergleich zu einem konventionellen Wärmeerzeuger. Im Gebäude wird das Innengerät in der Regel deutlich mehr Platzbedarf beanspruchen als das vorher eingesetzte Heizgerät. Darüber hinaus wird auch ein entsprechend ausgelegter Puffer- oder Multi-Warmwasserspeicher weiteren Raum benötigen. War vorab eine Dachheizzentrale statt eines klassischen Heizraums im Keller vorhanden, fallen diese Argumente besonders schwer ins Gewicht und können zum Ausschlusskriterium werden.
Für das Außengerät sind verschiedene Kriterien zu beachten. Bei jeder Gerätevariante ist vor allen Dingen die TA Lärm zu beachten. Hier bilden Planungsprogramme wie beispielsweise planSOFT von Vaillant eine ideale Grundlage für die rechtssichere Auswahl des Standortes. In jedem Fall sollte aber auch der direkte Nachbar angesprochen und über die Aufstellung des Außengerätes vorab informiert werden. Eine einfache Faustregel zur Bemessung der möglichen Schallentwicklung ist dabei die Größe des eingesetzten Ventilators im Außengerät. Je größer dieser ist, um so langsamer kann er sich drehen, um Luft zu fördern und um so leiser ist er. Natürlich ist die Schallentwicklung darüber hinaus von einer Vielzahl weiterer Faktoren wie der Bauform des Ventilators und dem Eigengeräusch des Motors etc. abhängig. Am besten sollte der Endkunde hier vorab ein Gerät im Betrieb erleben, um die Schallentwicklung beurteilen zu können.
Abhängig vom jeweiligen Gerätetyp und dem Medium, das zwischen Innen- und Außengerät die Energie transportiert, sollte die Entfernung der Außen- zur Inneneinheit bemessen werden. Die klaren Vorteile liegen hier aufseiten einer Verbindungsleitung, die mit Sole befüllt ist. Geräte wie die geoTHERM VWL S können dabei aus physikalischen Gründen keine Energie auf dem Weg von außen nach innen verlieren. Deswegen müssen die Rohrleitungen nicht einmal gedämmt und können sogar oberirdisch verlegt werden. Anders sieht dies bei Verbindungsleitungen aus, die mit Wasser oder Kältemittel befüllt sind. Hier sollte ein möglichst geschützter Standort für das Außengerät in Hausnähe ausgewählt werden, um Wärmeverluste zu minimieren.
Wichtig ist auch die Frage, ob sich im Garten der Nutzer Kinder oder Tiere aufhalten bzw. bewegen. Denn teilweise liegen an den Außengeräten die scharfen Wärmetauscherlamellen frei zugänglich. Auch ein Schutz gegen den Griff einer kleinen Kinderhand in den drehenden Ventilator ist beileibe nicht selbstverständlich. Hier sollte dann darauf geachtet werden, dass das Außengerät in Anlehnung an die Norm DIN EN 1176 für den Spielplatzbau entwickelt worden ist. So kann der ausführende Fachhandwerker den Hauseigentümern ein wichtiges Gefühl der Sicherheit vermitteln.
Ausgangssituation Warmwasser aufnehmen
Bei der Frage der künftigen Warmwasserbereitung sollte und muss die Situation vor der Sanierung aufgenommen werden. Handelte es sich um eine zentrale Warmwasserversorgung, die durch den bestehenden Wärmeerzeuger geleistet wurde - sei es mit oder ohne Speicheranbindung - kann diese übernommen und in die neue Heizanlage eingebunden werden. Ob hierbei bereits eine Zirkulationsleitung zum Einsatz kam oder nicht, ist nicht von Belang. In diesem Fall müssen aber die Wärmeverluste der Zirkulation in die Auslegung der Heizleistung der Wärmepumpe einbezogen werden.
Auch die ggf. vorhandene dezentrale Warmwasserbereitung über elektrische Durchlauferhitzer kann in der bestehenden Form weiter genutzt werden. Denn in dieser Aufstellung entlasten die elektrischen Durchlauferhitzer die Wärmepumpe von der Aufgabenstellungen Warmwasser - mit hohen Temperaturen - bereitstellen zu müssen. Einziger Nachteil nach dem derzeitigen Stand der Dinge ist die Tatsache, dass der Endkunde dann keine Förderung für das neue Heizsystem mehr erhält. Sollten die Durchlauferhitzer noch hydraulisch funktionieren, ist es naheliegend dem Endkunden den Austausch gegen moderne elektronische Durchlauferhitzer zu empfehlen, die nicht nur einen höheren Komfort, sondern auch einen geringeren Wasser- und Stromverbrauch zur Folge haben.
Die Energieversorgung
Beim Ersatz eines Wärmeerzeugers mit fossilen Brennstoffen durch eine Wärmepumpe ändert sich das Bild der Energieversorgung im Gebäude nachhaltig. War bislang ein Gasgerät eingesetzt, können Gasanschluss und Gaszähler entsprechend demontiert und gemäß der gesetzlichen Bestimmungen versiegelt werden. Sorgte stattdessen bisher ein Öl-Wärmeerzeuger für die Beheizung des Hauses, kann ggf. der Öltank fachgerecht demontiert und entsorgt werden. Auch die Ölleitungen etc. sind entsprechend zu behandeln. Eventuell steht der Raum, in dem bislang der Öltank aufgestellt war, den notwendigen Platz für den Pufferspeicher der Wärmepumpe zur Verfügung. Nicht mehr genutzt werden muss auch der bestehende Schornstein. Eventuell dient dieser aber zur Leitungsführung von Solar- oder Photovoltaik-Modulen vom Dach zum Heizraum bzw. der Elektroverteilung.
Relevant ist darüber hinaus die Stromversorgung der neuen Wärmepumpe. Hier ist frühzeitig darauf zu achten, dass parallel zu den Verbindungsleitungen von Innen- zu Außengerät eine Versorgungsleitung gelegt wird. Insbesondere die Frage, ob ein Haushaltsstromanschluss oder eine Drehstromversorgung erforderlich ist, sollte darüber hinaus frühzeitig in Bezug auf die Leitungsführung und die Absicherung im Elektroverteiler beachtet werden. Ggf. ist hier auch die Kooperation mit einem örtlichen Elektro-Fachhandwerker erforderlich, falls das entsprechende Know-how nicht im SHK-Unternehmen vorgehalten wird.
Fazit:
Der Wechsel von einem Wärmeerzeuger, der mit fossilen Energieträgern betrieben wurde hin zu einer Luft/Wasser-Wärmepumpe ist prinzipiell nur an wenige Bedingungen geknüpft. Diese sind jedoch insbesondere in der Vorabplanung und Analyse des Objektes genauestens zu beachten, um eine langfristig wirtschaftliche Heizanlage zu erstellen. Grobe „Daumenschätzungen“ sind deswegen nicht angebracht. In die Objektanalyse sind dabei auch das Umfeld und die Randbedingungen einzubeziehen, die Auswirkungen auf die Wärmepumpe haben könnten. Ausgehend von diesen Daten, einem hydraulischen Abgleich und der Fixierung der tatsächlich benötigten Vorlauftemperatur sind dann nur noch wenige Gegebenheiten zu beachten.
Fachautor: Martin Schellhorn, Geschäftsführer
Die Agentur - Kommunikations-Management Schellhorn GmbH