Geräteauswahl & Erzeugerstrategie

Ein Datenblatt zeigt mehrere Betriebspunkte – das Gebäude benötigt einen ganzen Betriebsbereich.

Bei der Auswahl betrachten wir – soweit Hersteller- und Prüfdaten verfügbar sind – unter anderem:

• Heizleistung bei unterschiedlichen Außentemperaturen,
• minimale und maximale Modulationsleistung,
• elektrische Leistungsaufnahme,
• erreichbare Vorlauftemperaturen,
• Teillastverhalten
• und die für das konkrete Gebäude relevanten Betriebspunkte.

Damit wird nicht nur geprüft:

Reicht das Gerät am kältesten Tag?

Sondern auch:

Wie verhält es sich während der übrigen Heizperiode?

Die meiste Zeit benötigt das Gebäude deutlich weniger Leistung.

Die maximale Heizlast tritt nur bei sehr niedriger Außentemperatur auf. Während großer Teile der Heizperiode liegt der tatsächliche Wärmebedarf deutlich darunter. Deshalb betrachten wir nicht nur die maximale Geräteleistung.

Mindestens genauso wichtig ist:

Wie weit kann die Wärmepumpe ihre Leistung reduzieren?

Liegt die minimale Leistung dauerhaft oberhalb des Gebäudebedarfs, kann die Anlage häufiger ein- und ausschalten. Das kann Betrieb und Effizienz ungünstig beeinflussen. Eine gute Dimensionierung muss deshalb Volllast und Teillast berücksichtigen.

Leistungsreserve braucht ein sinnvolles Maß.

Eine gewisse Reserve kann je nach Anlage sinnvoll sein. Eine stark überdimensionierte Wärmepumpe löst jedoch nicht automatisch mehr Probleme. Sie kann beispielsweise dazu führen, dass:

• die minimale Leistung zu hoch liegt,
• die Anlage häufiger taktet,
• hydraulische Anforderungen steigen
• oder zusätzliche Speicherlösungen notwendig werden.

Deshalb lautet die Frage nicht:

Welche Wärmepumpe ist möglichst groß?

Sondern:

Welche Wärmepumpe deckt den notwendigen Lastbereich möglichst passend ab?

Ein Gerät arbeitet nicht unabhängig vom Heizsystem.

Die erforderliche Vorlauftemperatur beeinflusst, welche Leistung eine Wärmepumpe bereitstellen kann und wie effizient sie dabei arbeitet. Deshalb kann die Geräteauswahl nicht von Heizflächen und Systemtemperatur getrennt werden.

Wir betrachten:

Erst danach lässt sich beurteilen, wie gut ein konkretes Gerät in diesen Bereich passt.

Heizlast & Heizflächen →

Kennwerte müssen zum Betriebspunkt passen.

COP- oder SCOP-Werte sind wichtige Kenngrößen. Sie ersetzen jedoch keine projektspezifische Geräteauswahl. Ein hoher Kennwert bei einem günstigen Prüfpunkt sagt noch nicht, wie sich dasselbe Gerät bei niedriger Außentemperatur oder höherer Vorlauftemperatur verhält.

Deshalb übernehmen wir nicht einfach einen einzelnen Katalogwert. Wir betrachten – soweit Daten verfügbar sind – mehrere Betriebspunkte und deren Zusammenhang mit dem tatsächlichen Gebäude.

So wird aus einem Herstellerkennwert eine technische Planungsgröße.

Die minimale Leistung ist oft genauso interessant wie die maximale.

Modulierende Wärmepumpen können ihre Leistung an den aktuellen Wärmebedarf anpassen. Der verfügbare Modulationsbereich unterscheidet sich jedoch zwischen Geräten. Für die Planung ist deshalb interessant:

• Wie hoch ist die maximale Leistung?
• Wie weit kann das Gerät herunterregeln?
• Wie verändert sich dieser Bereich mit Außentemperatur und Vorlauf?
• Und wie passt er zum Lastverlauf des Gebäudes?

Gerade in Übergangszeiten kann die minimale Leistung entscheidend für einen ruhigen Anlagenbetrieb sein.

Nicht jedes Gebäude braucht dieselbe Erzeugerstrategie.

Eine Wärmepumpe kann die Wärmeversorgung allein übernehmen. Sie kann aber auch mit einem weiteren Wärmeerzeuger zusammenarbeiten oder Teil eines größeren Systems sein.

Welche Strategie sinnvoll ist, hängt unter anderem ab von:

• Gebäudegröße,
• Lastverlauf,
• Temperaturniveau,
• vorhandenen Anlagen,
• Redundanzanforderungen,
• Warmwasser
• und zukünftigen Maßnahmen.

Gerade bei größeren Gebäuden ist deshalb häufig die Erzeugerstrategie wichtiger als die Auswahl eines einzelnen Gerätes.

Mehrere Geräte können den Lastbereich flexibler abdecken.

Bei größeren Leistungen kann eine Kaskade Vorteile besitzen. Mehrere Geräte können je nach Bedarf einzeln oder gemeinsam betrieben werden. Dadurch können sich Vorteile ergeben bei:

• Teillast,
• Redundanz,
• Wartung
• und Anpassung an schwankende Lasten.

Eine Kaskade ist jedoch nicht automatisch besser. Hydraulik, Regelung, Aufstellung, elektrische Anschlussleistung und Investitionskosten werden komplexer. Deshalb prüfen wir, ob die zusätzliche Flexibilität im konkreten Projekt tatsächlich einen Mehrwert bringt.

Raumheizung und Trinkwarmwasser stellen unterschiedliche Anforderungen.

Eine Raumheizung kann möglicherweise mit niedrigen Temperaturen betrieben werden. Trinkwarmwasser benötigt andere Temperatur- und Leistungsbedingungen. Deshalb betrachten wir Warmwasser als eigenen Teil der Erzeugerstrategie.

Mögliche Konzepte sind beispielsweise:

• zentrale Warmwasserbereitung,
• Speichersysteme,
• Wohnungsstationen
• oder dezentrale elektrische Lösungen.

Welche Variante sinnvoll ist, hängt von Gebäudegröße, Nutzung, Leitungswegen und Betreiberstruktur ab. Besonders im Mehrfamilienhaus kann die Warmwasserentscheidung die gesamte Systemarchitektur bestimmen.

Mehrfamilienhaus & WEG →

Ein anderes Systemprinzip – nicht nur ein anderes Gerät.

Luft-Luft-Wärmepumpen übertragen Wärme direkt über die Raumluft. Dadurch entfallen wassergeführte Heizflächen in den versorgten Zonen. Gleichzeitig entstehen andere Anforderungen an:

• Raumaufteilung,
• Luftverteilung,
• Akustik,
• Zugerscheinungen,
• Zonierung
• und Warmwasserbereitung.

Deshalb behandeln wir Luft-Luft-Systeme nicht als vereinfachte Luft-Wasser-Wärmepumpe. Sie benötigen ein eigenes Versorgungskonzept.

Der Aufstellort gehört zur Geräteauswahl.

Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen beeinflusst der Standort nicht nur die Schallsituation. Auch Leitungswege, Wartung, Zugänglichkeit und technische Einbindung hängen davon ab. Wir berücksichtigen deshalb früh:

• mögliche Aufstellflächen,
• Abstände,
• Gebäudegeometrie,
• Nachbarsituation,
• Leitungsführung
• und spätere Wartung.

Gerade bei dichter Bebauung oder mehreren Außengeräten sollte der Aufstellort geklärt sein, bevor ein Gerät endgültig ausgewählt wird.

Wärmepumpenplanung ist auch Stromplanung.

Mit steigender Wärmeleistung steigt die Bedeutung der elektrischen Infrastruktur. Je nach Projekt betrachten wir deshalb auch:

• elektrische Anschlussleistung,
• Lastspitzen,
• Zusatzheizung,
• Kaskaden,
• PV-Eigenstrom
• und weitere elektrische Verbraucher.

Bei größeren Anlagen oder mehreren Wärmepumpen kann die elektrische Seite zu einer wesentlichen Planungsgröße werden.

Auch das passende Gerät muss richtig betrieben werden.

Nach der Auswahl folgen hydraulische Einbindung, Regelung und Inbetriebnahme. Erst im realen Betrieb zeigt sich, ob das System den erwarteten Lastbereich tatsächlich so abfährt wie geplant. Deshalb kann bei anspruchsvolleren Anlagen Monitoring sinnvoll sein.

Betrieb & Monitoring →