Luft/Wasser-Wärmepumpe: Wie berechnet man die erforderliche Leistung?

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist am wirtschaftlichsten zu installieren. Wenn sie richtig dimensioniert ist, funktioniert sie optimal und hält lange. Die komplexe Berechnung basiert auf einer thermischen Bewertung des Hauses. Dies ist eine Aufgabe für ein spezialisiertes Planungsbüro oder einen zertifizierten Fachmann, der die Installation vornimmt.

Überdimensionierte Wärmepumpen kosten in der Anschaffung und Installation mehr als nötig. Ein zu großes Gerät arbeitet stoßweise, was sowohl seine Leistung als auch die Lebensdauer verringert. Umgekehrt deckt eine unzureichende Leistung bei einer zu kleinen Pumpe nicht den gesamten Wärmebedarf. Der Mangel an Kapazität bedeutet, dass das Notstromaggregat häufiger eingesetzt werden muss.

Eine Berechnung im Heizbetrieb

Die Kapazitätsberechnung basiert auf der Wärmebilanz des Hauses. Die Untersuchung ermöglicht es, etwaige Wärmeverluste des Hauses zu ermitteln und den Gesamtenergieverbrauch zu bewerten. Diese Studie basiert auf mehreren Parametern:

• die Basis-Außentemperatur, die niedrigste Temperatur, die an 5 Tagen im Jahr gemessen wurde;
• die Wassertemperatur des Heizkreislaufs (Fußbodenheizung 30/35 °C, Gebläsekonvektor 40/48 °C, Niedertemperatur-Heizkörper 55 °C, usw.)
• die gewünschte Raumtemperatur.

Der Standort des Hauses ist dabei von großer Relevanz, da die durchschnittliche Wintertemperatur großen Einfluss auf die Ansprüche an eine Luft/Wärme-Wasserpumpe hat. Diese Durchschnittstemperaturen müssen aber entsprechend der Beschleunigung der globalen Erwärmung gewichtet werden. Bei der Energieberechnung werden auch andere Parameter berücksichtigt, wie z. B. der Wohnraum (in Kubikmetern) und der Grad der Isolierung des Hauses.

Eine an die Betriebsart anzupassende Berechnung

Die Luft/Wasser-Wärmepumpe ist in erster Linie für Regionen mit nicht allzu rauem Klima gedacht. Es sollte nicht in der Höhe installiert werden. Denn je niedriger die Außentemperatur ist, desto geringer ist die Leistung der Wärmepumpe und desto höher ist der Heizbedarf. Die Wärmepumpe kann auf verschiedene Arten arbeiten:

• Im monovalenten Betrieb ist die Wärmepumpe so ausgelegt, dass sie den gesamten Heizbedarf abdeckt. Das Problem ist, dass die Wärmepumpe in einer Zeit mit milderen Wintern für einen Großteil der Heizperiode zu leistungsfähig sein kann. Diese Lösung wird hauptsächlich in neuen, gut isolierten Gebäuden eingesetzt.
• Bivalent mit einer Zusatzheizung: Die Leistung der Wärmepumpe wird so berechnet, dass sie bei einer Außentemperatur, die die Basistemperatur nicht überschreitet, mindestens 80 % des Heizbedarfs decken kann. Sobald die Temperatur unter diesen Wert fällt, übernimmt der elektrische Booster die Arbeit. Praktisches Beispiel: In einem Haus mit Fußbodenheizung ergab die Wärmebilanz 10 kW Verluste. Die Wärmepumpe muss in der Lage sein, mindestens 80 % dieser Verluste (d. h. 8 kW) bis zu einer Außentemperatur von -4/-5 °C wiederherzustellen, wobei der Heizkreislauf maximal 35 °C betragen darf. Da die maximal zulässige Leistung 12 kW beträgt (120 % der Verluste), wird die erforderliche elektrische Reserve 4 kW nicht überschreiten.
• Kesselsicherung: Eine weitere bivalente Lösung, die häufig für die Renovierung gewählt wird. Die Wärmepumpe ist so ausgelegt, dass sie 50 bis 60 % der Heizleistung erbringt. Da sie parallel zum Heizkessel betrieben wird, kann sie den größten Teil des Winters 80 % des Heizbedarfs decken.

Urhebender Autor: Michel Berkowicz