Von entscheidender Bedeutung

Für den störungsfreien und effizienten Betrieb einer Wärmepumpenanlage ist die Hydraulik von entscheidender Bedeutung. Dabei geht es längst nicht nur um den hydraulischen Abgleich. Erforderlich ist für das Wärmepumpenaggregat ein Mindestvolumenstrom im Heizkreis, der über einen Pufferspeicher, über Dreiwegeventile oder bei einer gut eingestellten und optimal betriebenen Anlage über herkömmliche Regelventile an Heizkörpern oder Heizkreisverteilern gewährleistet werden kann.

Die Situation kennt wohl jeder aus dem privaten Umfeld. Vor allem die ältere Generation beheizt oftmals nur die Kernbereiche des täglichen Lebens wie Wohn- und Esszimmer. Das Bad wird lediglich bei längerem Aufenthalt unmittelbar vor der Nutzung aufgewärmt, die Türen zu Neben- und Schlafräumen bleiben einen Spalt auf und werden so überschlägig temperiert. Damit das vermeintlich sparsame Heizen funktioniert, ist die Heizkurve höher eingestellt als nötig, denn die Heizkörper sollen die Wohnräume zum einen schnell erwärmen und zum anderen einen Teil der Wärme in unbeheizte Nebenzimmer abgeben können. Gelebter Handwerkeralltag.

Dass diese Konstellation bei der Umstellung einer Ölheizung auf eine Wärmepumpe wenig optimal ist, bedarf keiner großen Erklärung. Schließlich benötigt diese möglichst niedrige Systemtemperaturen und einen stabilen Mindestvolumenstrom im Rohrnetz.

Vielen ist allerdings – das sei am Rande genannt – nicht bewusst, dass das „nebenbei“ Beheizen des Nebenraums die Gefahr von Stockflecken und Schimmel birgt. Dazu ein Beispiel: Wenn etwa das Heizkörperventil im Schlafzimmer bewusst zugedreht bleibt, weil die „Wärmeversorgung“ über das benachbarte und gut beheizte Wohnzimmer erfolgen soll, dann kühlen insbesondere die Außenwände aus. Je nach Witterung und Jahreszeit und abhängig vom Wandaufbau kann die Taupunkttemperatur der Außenwandoberfläche unterschritten werden. Die Folge: Feuchte fällt aus, Stockflecken und Schimmel können sich breitmachen.

Und die Heiztechnik?

Doch was hat das mit moderner Heiztechnik zu tun? Die Antwort ist simpel: Wärmepumpenanlagen verlangen für eine optimale Fahrweise nach geringen Spreizungen. Statt 15 bis 20 Kelvin Temperaturunterschied zwischen Vor- und Rücklauf im Rohrnetz sind es 5 bis 7 Kelvin. Dazu kommt der bereits genannte, erforderliche Mindestvolumenstrom. In Altanlagen wird von Installateuren daher oftmals die Kombination mit einem Pufferspeicher gewählt. „Ein Puffer gewährleistet die sichere Funktion der Wärmepumpe und vereinfacht insbesondere im Bestand die Hydraulik“, sagt der SHK-Unternehmer Christoph Bullach aus Giesen. „Unterschiedliche Volumenströme und Temperaturpaare lassen sich mit einem Pufferspeicher sicher beherrschen.“ Als weitere Argumente für einen Puffer nennt der SHK-Experte die sichere Überbrückung von EVU-Sperrzeiten und die Bereitstellung von Energie für die mitunter erforderliche Abtauung bei Luft/Wasser-Wärmepumpen. „Auf einen elektrischen Heizstab kann dabei verzichtet werden“, so Bullach.

Doch nicht immer ist der Einsatz eines Heizungspuffers gewünscht, mitunter fehlt dafür auch der Platz im Keller. Zudem geht der Pufferspeicher zulasten der Effizienz. Feldtests zufolge soll ein Speicher die System-Jahresarbeitszahl um 0,1 - 0,2 Punkte senken. Außerdem verteuert sich die Anlage nicht unerheblich. Ein anderer Ansatz ist deshalb der Einbau von Dreiwegeventilen an ausgewählten Heizkörpern oder Heizkreisverteilern. Auch dadurch lässt sich ein Mindestvolumenstrom sicherstellen. Christoph Bullach sieht darin aber nicht die optimale Lösung: „Die Frage ist, ob der erforderliche Volumenstrom überhaupt durch das Ventil passt“, sagt er und bringt dazu ein Rechenbeispiel: „Die jüngst von uns eingebaute Vaillant-Wärmepumpe benötigt einen Mindestvolumenstrom von 1600 l/h. Ein Heimeier 3-Wege-Ventil schafft rund 750 l/h bei geschlossenem Vorlauf.“ „Zudem“, so der Handwerksmeister weiter, „lassen sich auch eine Frischwasserstation für die hygienische Warmwasserbereitung oder alternative Energieträger wie ein wassergeführter Kaminofen an den Puffer anschließen.“

Es spricht also viel für diese aufwendigere Lösung, vor allem im Bestand. Doch es geht natürlich auch ohne Puffer und Dreiwegeventil: mit einer gut eingestellten und optimal betriebenen Anlage. Vor allem im Neubau wird diese Lösung favorisiert. Dafür ist es aber erforderlich, dass die Wärmepumpe mit der kleinstmöglichen Heizkurve gefahren wird, der hydraulische Abgleich passt. Außerdem muss ausreichend Durchfluss über die Ventile am Heizkreisverteiler oder den Heizkörpern gewährleistet sein. Das eingangs genannte althergebrachte Heizverhalten ist wenig zweckdienlich. Nur durch eine angepasste witterungsgeführte Regelung fährt die Wärmepumpe mit dem geringstmöglichen Temperaturhub. Der Volumenstrom im Rohrnetz bleibt stabil, weil die Ventile den ganzen Stellhub ausnutzen und nicht im Schließmodus fahren und das Takten der Wärmepumpe wird reduziert.

Empfehlungen für die Praxis

Gerade bei der Heizungssanierung mittels Wärmepumpe gilt also: Der Handwerker sollte seinen Kunden im Vorfeld über die Bedeutung niedriger Systemtemperaturen aufklären und darauf hinweisen, dass sich Wärmepumpenheizungen nicht so bedienen lassen wie Ölkessel – wenn sie sparsam laufen sollen. Eine angepasste, möglichst niedrige Regelkurve und eine stabile Hydraulik sind die wesentlichen Stellschrauben für einen effizienten und sicheren Betrieb. In der Sanierung kann der Einsatz eines Pufferspeichers sinnvoll sein. Er empfiehlt sich darüber hinaus immer dann, wenn weitere Wärmeerzeuger eingebunden werden sollen oder eine Frischwasserstation für die Warmwasserversorgung vorgesehen ist.