Leises Summen oder lautes Brummen?

Hohe Investitions- und schwankende Betriebskosten, Effizienzprobleme und die Nutzung konventionell erzeugten Stroms – das Image der Wärmepumpe erntete in den letzten Jahren viel Kritik und trotzdem, für Fachleute gilt sie als Schlüsseltechnologie regenerativer Heizsysteme, aus gutem Grund. Die Wärmepumpe ist ein wahres Multitalent und die neuesten Produkte sind tatsächlich hocheffizient – Jahresarbeitszahlen nahe 4 sind keine Seltenheit mehr. Allerdings häufen sich die Streitigkeiten der Nachbarschaft über den Faktor Lärm. Doch auch dieser Punkt kann mit einer genauen Planung und der richtigen Gerätewahl entschärft werden.

Nach dem rückläufigen Absatz regenerativer Heizungen 2015 stieg das Marktwachstum im Jahr 2016 auf einen neuen Rekord: 66 500 Heizungswärmepumpen wurden verkauft. 17 % Wachstum. Größter Gewinner, die erdgekoppelten Systeme, aber auch die Luftwärmepumpen legten um 14,5 % zu. Angesichts der aktuellen Rahmenbedingungen ist dies durchaus erstaunlich. Der Verfall des Ölpreises sowie der permanente Strompreisanstieg lässt viele Bauherrn konventionelle Heizlösungen wählen. Ein Blick zurück zeigt, dass die großen Ölpreisverteuerungen Anfang der Achtzigerjahre sowie 2004 genau zum Gegenteil führten – einem starken Anstieg des Wärmepumpenabsatzes. Der Kaufanreiz hängt also stark mit den Betriebskosten einer klassischen Ölheizung zusammen. Ist das kurzsichtig? Vermutlich. Nur mit guter Fachberatung anhand realer Rechenbeispiele inkl. der Berücksichtigung aller Förderprogramme und Prognosen zur Strom- und Ölpreisentwicklung haben regenerative Heizsysteme in der breiten Bevölkerung eine Chance. Aktuell erhält jeder dritte Wohn-Neubau eine Wärmepumpe. Ein- und Zweifamilienhäuser mit geringem Wärmebedarf und hohen Dämmwerten sind für diese Heiztechnik prädestiniert. Ein „Aber“ findet sich trotzdem. Ein „Aber“ mit dem Planer und Heizungsinstallateure zunehmend zu kämpfen haben – Lärmbelästigung. Bisher häufig in Web-Foren, am Gartenzaun oder unter Fachleuten heiß diskutiert, ist das typische, tieffrequente Brummgeräusch immer öfter hör- und spürbar – im eigenen oder im Haus des Nachbarn.

Problem: Lärmbelästigung
Beschäftigung bietet das Thema auch den Verwaltungsgerichten. Verhandlungen zu belästigenden Luft-Wärmepumpen sind keine Seltenheit und die Urteile setzen die Besitzer unter Druck. So wurde die Beweislast umgedreht. Der Wärmepumpenbetreiber muss bei einer Klage beweisen, dass er die Grenzwerte der „TA Lärm“ einhält inkl. Begleichung der Kos­ten hierfür. Der TA Lärm, Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm, ermittelt über Grenzwerte die Immissionen von Lärm, die außerhalb von Gebäuden nicht überschritten werden dürfen. Im Fokus der Berechnungen steht der sogenannte Schalldruck. Dieser entsteht dort, wo eine Geräuschquelle die Luft in Schwingung versetzt und damit den Luftdruck verändert. Je größer diese Änderung ist, umso lauter wird das Geräusch wahrgenommen.
Der Schalldruckpegel ist immer abhängig von der Entfernung zur Schallquelle, so der Bundesverband für Wärmepumpen (BWP). Angegeben wird dieser Pegel in Dezibel (dB). In Kern-, Misch- und Dorfgebieten liegt dieser tagsüber bei 60 und nachts bei 45 dB(A). In allgemeinen Wohn- und Kleinsiedlungsgebieten bei 55 bzw. 40 dB(A) und in reinen Wohngebieten bei 50 bzw. 35 dB(A). Der Unterschied von einem Dezibel entspricht ungefähr der kleinsten, gerade noch wahrgenommenen Änderung einer Lautstärke. So wird ein normal geführtes Gespräch mit etwa 55 Dezibel geführt. Ein Kühlschrank ist mit ca. 50 Dezibel hörbar. Ein Rasenmäher wirkt mit 70 Dezibel bereits erheblich störend. Ein Lastwagen mit etwa 90 Dezibel gilt als echter Lärmverursacher. In den Datenblättern der Hersteller finden sich Angaben von 40 bis 65 Dezibel – je nach Produkt. Das Problem: Manche Hersteller geben den Schalldruck-, manche den Schallleistungspegel an. Ein Unterschied, der den direkten Gerätevergleich erschwert. Unter www.tba.zh.ch ist über den Suchbegriff „Berechnungswerkzeuge Wärmepumpen“ ein Umrechnungswerkzeug zu finden. Hier kann schnell und einfach umgerechnet werden.
Zahlreiche Hersteller haben inzwischen reagiert – neueste Produkte versprechen „flüsterleisen“ Betrieb. Wo früher über 60 dB(A) als normaler Geräuschwert galt, finden sich heute oft nur noch 40 dB(A). Stiebel Eltron wirbt mit „Leise Wärme ist die Beste“. Heliotherm „garantiert...ein freundliches Nachbarschaftsklima“. Dimplex verspricht „Beim Thema Außenaufstellung kehrt Ruhe ein“. Die meisten Probleme beim Thema Lärm finden sich tatsächlich bei Split-Geräten. Hier werden die „Lärmverursacher“, also Ventilator, zum Teil Kompressor plus Verdampfer und Expansionsventil, außerhalb des Hauses montiert. Eine Kältemittelleitung verbindet die Elemente mit dem Verflüssiger, dem Umschlagventil, der Pumpe und dem Ausdehnungsgefäß im Inneren des Hauses. Im Prinzip wird damit der Geräuschfaktor „ausgelagert“, denn vor allem Ventilatoren- und Kompressorlärm gelten als Störquellen. Genau diese Split-Geräte sind heiß begehrt und werden von den Herstellern stark beworben.

Split- oder Kompaktgeräte – aber bitte außen
Dank einer hohen Komponentenanzahl aus den bereits millionenfach verkauften Split-Klimageräten liegen die Forschungs- und Produktionskosten wesentlich niedriger als bei Kompaktgeräten; zum Teil beträgt der Kaufpreis eines Split-Gerätes nur ein Drittel des kompakten Pendants. Auch die baulichen Maßnahmen fallen geringer aus – abgesehen von den Kältemittelleitungen sowie dem elektrischen Anschluss, müssen keinerlei bauliche Maßnahmen im Inneren getroffen werden. So argumentieren auch die Hersteller. Einer der führenden Systemanbieter von Heizungs- und Klimasystemen, die Wolf GmbH, sieht einen positiven Zusammenhang von Effizienzsteigerung und Schallminimierung. Die „BWL-1-A“-Luft/Wasser-Wärmepumpe-Serie zur Außenaufstellung arbeitet laut Firmenangaben nicht nur besonders leise, mit 33 dB(A) Schalldruckpegel in 5 m Außenabstand, über eine integrierte Bedieneinheit kann zusätzlich ein Nachtmodus-Betrieb aktiviert werden, bei dem das Gerät noch geräuscharmer läuft. Der angegebene COP-Wert von 3,8 (A2/W35 nach EN 14511) verspricht gleichzeitig hohe Effizienz.
Diese Markteinführung verdeutlicht, dass Hersteller das Problem erkannt und sich intensiv damit befasst haben. So konnte die Reduzierung der Luftgeschwindigkeit des gerade vorgestellten Flaggschiffs „Logatherm WLW196i AR“ von Bruderus Deutschland über eine Vergrößerung der Verdampferabmessung erreicht werden. Die Lüfterräder wurden in ihrer Geometrie speziell für schalloptimierten Einsatz angepasst und der Kompressor schallentkoppelt und mittels schalldämmenden Maßnahmen montiert. Dass technische Verbesserungen zu „flüsterleisen“ Produktversprechen führen, bestätigt auch Volker Weinmann. Der langjährige Rotex-Mitarbeiter ist heute Beauftragter Politik, Umwelt und Verbände bei Daikin. „Die Invertertechnologie mit ihrer Drehzahlregelung des Verdichters ermöglicht es, bestimmte Frequenzen auszublenden, die zu Resonanzen führen würden. Weitere Entwicklungen wurden durch Veränderungen der Gehäusestruktur- und geomtrie erreicht.“ Die Luft/Wasser-Wärmepumpe Rotex HPSU compact ist dafür ein gutes Beispiel. Auch Mitsubishi Electric hat erst kürzlich seine neuen, komplett überarbeiteten „Ecodan“-Außengeräte vorgestellt. Als Technologie- und Innovationsführer in der Kompressor-Invertertechnologie lag der Verbesserungsfokus vor allem auf den Konstruktionsmerkmalen der Außenmodule. Laut Firmenangaben konnten die Schallemissionen stark reduziert werden. Der Propeller wurde neu positioniert und vergrößert. Das Ergebnis: Eine verbesserte Luftführung und eine reduzierte Propellerdrehzahl bei gleich bleibendem Luftvolumenstrom.

Die Frequenz entscheidet
Vor allem der sogenannte tieffrequente Schall wird als sehr störend wahrgenommen. Einige Verbände weisen auf gesundheitliche Risiken bei einer dauerhaften Aussetzung dieser Geräuschkulisse hin. Tieffrequenter Schall tritt in vielen Lebensbereichen auf, Pumpen zählen auch dazu. Obwohl bisher nur wenige Forschungsergebnisse vorliegen, beschreiben unzufriedene Wärmepumpenbesitzer ein „wahrnehmbares, tieffrequentes Brummgeräusch“. Dass diese Frequenzen als besonders störend empfunden werden, hat im Entwicklungsteam von Vaillant zur psychoakustischen Optimierung der gesamten Schallemissionen geführt. Werden diese Frequenzen gezielt eliminiert, werden Geräusche als weniger störend empfunden. Als einer der Markt- und Technologieführer im Bereich Heiztechnik sieht Vaillant zudem den Kältekreislauf im Fokus. „Bei der Auswahl einer Wärmepumpe sollte darauf geachtet werden, dass der Kältekreislauf – egal ob sich dieser im Außen- oder Innengerät befindet – so gekapselt ist, dass die Geräusch­emissionen minimiert werden. „Bei unserer neuen Wärmepumpenreihe ‚flexoTHERM‘ konnten wir die Schallemissionen weiter reduzieren, da der Kältekreislauf vollständig gekapselt und schwingungsgelagert ist und flexible Druckschläuche die Körperschallübertragung reduzieren“, beschreibt dazu Christian Sieg, Leiter Produkt- und Dienstleistungs-Management bei Vaillant Deutschland. Ganz neu auf dem Markt und ganz explizit auch für „dichtbebaute Wohngebiete“ geeignet, die Luft/Wasser-Split-Wärmepumpe „Vitocal 220-S/222-S“. Laut Viessmann sind diese mit einem Schalldruckpegel von 35 dB(A) bei 3 m Abstand die leisesten Geräte dieser Bauart.
Trotz all dieser technischen Optimierungen der Komponenten und des Gehäuses, gewisse physikalische Grenzen liegen jeder Technik inne. Umso wichtiger ist eine fundierte Planung. Denn wie laut es am Aufstellungsort tatsächlich wird, hängt von vielen Einzelfaktoren ab und erfordert ein hohes Maß an Recherche. Grundsätzlich gilt, wichtige Standards auf jeden Fall einzuhalten. Zum einen den Mindestabstand zu den umstehenden Gebäuden, um vermeidbare Reflexionen und somit eine Erhöhung des Schalldruckpegels zu verhindern. Genaue Daten liegen z. B. auf den Internetseiten des Baye­rischen Landesamt für Umwelt sowie des BWP bereit.

Außenaufstellung – gewusst wie!
Zum anderen sollte weder eine Terrasse noch ein Fenster oder Balkon in der Nähe sein. Auch eine gewisse Entfernung zu schallzurückwerfenden Mauern wird empfohlen, wenn die Zuleitungen dies erlauben. Der Sockel spielt ebenfalls eine große Rolle. So vermindert eine schallschluckende Rasenfläche Geräusche. Der Luftstrom sollte in jede Richtung ungehindert fließen können. Bei der Ausblasrichtung wird ein Mindestabstand von 3 m zu häufig begehbaren Flächen empfohlen. Bei Neubau- und Reihenhaussiedlungen gilt, die mögliche Häufung von Wärmepumpen zu berücksichtigen und besonders intensive Maßnahmen zur Schallminderung zu treffen. Dies bestätigt auch Peter Kuhl, Gruppenleiter Wärmepumpen bei Buderus Deutschland: „Wichtig bei diesen Berechnungen ist die Berücksichtigung bereits vorhandener Schallquellen“. In der Regel stellen alle Hersteller von Wärmepumpen entsprechende Planungsunterlagen bereit. Buderus bietet in deutschlandweit zehn Trainingscentern Schulungen dazu an. Zudem finden sich hilfreiche Schallrechner bei vielen Herstellern, wie bei Wolf, Viessmann oder der Wärmepumpen-Navigator von Stiebel Eltron. Sehr ausführliche Hintergrundinformationen und Empfehlungen inkl. Beispielen liefert der überarbeitete „Leitfaden Schall“ des BWP.
Für die Installation von Kompaktgeräten im Inneren des Gebäudes gilt, diese nie an Trennwände zu stark frequentierten Räumen wie dem Wohn- und Esszimmer oder zu den Schlafräumen zu platzieren. Laut dem Hersteller Glen Dimplex sollten auch Nischen, Mauerecken oder Zwischenwände vermieden werden. Außerdem wirkt ein schwingungsdämpfendes Fundament sowie ein dämpfender Unterboden Schallübertragung entgegen. Dimplex empfiehlt Gummielemente oder Sylomerstreifen. Das Ziel: In alle Bewegungsrichtungen möglichst weiche, elas­tische Befestigungen nutzen. Flexible Anschlussleitungen sowie die Austrittsöffnung nicht unterhalb eines Balkons sind weitere geräuschminimierende Maßnahmen. Zusätzliche Dichtmanschetten aus einem verschraubten Befestigungsrahmen, in dem eine umlaufende Gummidichtung eingearbeitet ist, ermöglichen die schwingungsfreie Anbindung der Luftkanäle an der Ansaug- und/oder Ausblasseite. Für Detailfragen bietet Dimplex auf seiner Webseite Beratung durch das firmeneigene Planungsteam an. Der Remscheider Hersteller Vaillant verweist beim Thema Schallentwicklung auf das neue EU-Energieeffizienzlabel, das bereits erste Auskunft gibt. Für Buderus sind bei der Innenaufstellung „insbesondere unterhalb der Erdgleiche die herstellerspezifischen Vorgaben bezüglich der Luftführung und vor allem der Dimensionierung der Lichtschächte zu beachten.“ Rotex weist darauf hin, dass bei innen aufgestellten Geräten über Schalldämpfer im Ansaug- und Ausblaskanal eine zusätzliche Schalldämpfung erreicht werden kann.
Ein gutes Beispiel dafür, dass auch Geräte älterer Generationen dank guter Planung und schallminimierenden Maßnahmen völlig geräuscharm laufen können, zeigt die Luft-Wärmepumpe des 230 m² großen KfW 40-Einfamilienhauses der Familie Schmidt aus dem oberbayerischen Erding. Im Baujahr 2006 entschied sich die Familie für das „LWZ 403“-Solar-Kompaktgerät mit 2 kW Anschlussleis­tung und zentralem Lüftungsgerät sowie Wärmerückgewinnung von Stiebel Eltron. Montiert in einem kleinen Technik­raum, direkt neben dem Büro der Familie im Erdgeschoss. Um die Schallübertragung zu unterbinden, wurde der Estrich des Raumes vom restlichen Haus abgekoppelt. Das Gerät steht zusätzlich auf Gummipuffern. „Wenn alle Filter sauber gehalten werden, ist praktisch nichts zu hören. Da ist der Kühlschrank wesentlich lauter und das ist auch nach 10 Jahren Betrieb noch so“, bestätigt der Bauherr.

Auch nachträglich kann geholfen werden
„Neben der Weiterentwicklung der Komponenten bieten wir zusätzliche Schutzmaßnahmen wie Schallschutzhauben als Zubehör für besonders kritische Aufstellbedingungen an. Damit können wir bereits jetzt den Schalldruckpegel signifikant reduzieren, ohne Einfluss auf die Leistung des Gerätes zu nehmen“, erklärt Peter Kuhl, Buderus Deutschland. Im Fall einer bereits bestehenden Wärmepumpe und Beschwerden zur Geräuschkulisse können Firmen also neben eigenen Maßnahmen zur Optimierung auf spezielle Produkte der Hersteller zurückgreifen. Das „QS ComfortSystem“ von Mitsubishi Electric ist eines davon. Als multifunktionale Lösung für Außengeräte der „Ecodan“-Serie kapselt es das Außengerät vollständig ab. Laut Firmenangaben wird durch die besondere Konstruktion und Auskleidung des Gehäuses eine Reduzierung des Schallpegels bis zu 10 dB(A) erzielt. Ganz neu auf dem Markt, die Art-Design Schallschutzhauben „SWK“ aus dem Hause Remko. Dank ihrer patentierten Technologie sowie der schallabsorbierenden Wirkung des verwendeten expandierten Polypropylen verringern sie Schallemissionen, je nach Aufstellort, um bis zu 12 dB(A). Die Remko Schallschutzhauben lassen sich auch an die gängigen Produkte anderer Hersteller anpassen und nachträglich einbauen. Zusätzlicher Mehrwert entsteht durch den Schutz vor Witterungseinflüssen oder Vandalismus.

Die Zukunft wird leiser
Alle Hersteller sind sich einig, dass das Thema Geräuschkulisse immer mehr in den Fokus rückt. Für Wolf Heizungstechnik ist die Entwicklung noch leiserer Geräte im Zuge der Energiewende und des Voranschreitens dieser alternativen Heiztechnik eine logische Schlussfolgerung. Vor allem, um die Akzeptanz in der Bevölkerung nicht zu gefährden. Buderus Deutschland ist überzeugt, dass Kunden das Thema Schallemission zunehmend in ihre Kaufüberlegungen einbeziehen werden und dies neben Effizienz, Preis und Wirtschaftlichkeit die Entscheidung mitbestimmt. „Als Anbieter arbeiten wir intensiv in enger Kooperation mit Lüfter- und Kompressorenherstellern an der Optimierung einzelner Komponenten, auch hinsichtlich der geometrischen Struktur.“ Man darf gespannt sein, mit welchen Maßnahmen und neuen Geräuschwerten die Hersteller in Zukunft aufwarten. Mitsubishi Electric entwickelt und produziert u. a. die Kältemittelverdichter selbst und gibt an, so in der Lage zu sein, diese optimal in das Gesamtsystem Wärmepumpe einzubinden, um niedrige Geräuschwerte und gute Effizienzwerte zu erzielen. Die kommende Wärmepumpen-Generation wird hoffentlich alle Wärmepumpen-Betreiber und deren Nachbarn friedlich schlafen lassen.

Autorin: Jacqueline Koch, Dipl.-Volkswirtin und freie Journalistin