Planung einer Heizungsanlage mit Wärmepumpe

Mit der neuen VDI 4645 greift der VDI die im Markt vorhandenen Unsicherheiten bei Planung und Ausführung von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen auf.

Mit der neuen VDI 4645 greift der VDI die im Markt vorhandenen Unsicherheiten bei Planung und Ausführung von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen auf.

Harald Fonfara
Ganz gleich, ob es sich um einen Neubau oder eine Modernisierung handelt: die ökonomischen und ökologischen Vorteile einer Wärmeerzeugung mit Wärmepumpe gegenüber Anlagen mit fossilen Brennstoffen kommen nur dann zum Tragen, wenn die Anlagen sorgfältig geplant und installiert wurden und anschließend auch richtig betrieben werden. Auch die Vorgehensweise bei der Wahl und Dimensionierung der wesentlichsten Komponenten der Heizungsanlage und den dort gegebenen Empfehlungen für hydraulische Schaltungen sind von Bedeutung. Zusätzlich sind zu den Themen Inbetriebnahme und Unterweisung sowie Wartung und Inspektion in gesonderten Kapiteln Handlungsempfehlungen enthalten.


In einer Reihe von Studien wird immer wieder darauf hingewiesen, dass bezüglich der Gesamtsystem-Effizienz von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen als Wärmeerzeuger noch „reichlich Luft nach oben“ ist. An dieser Stelle sei verwiesen auf den Wärmepumpen-Monitor des Fraunhofer ISE, mit der Kernaussage „Eine direkte Korrelation (… der Arbeitszahlen) zum Temperaturhub ließ sich nur schwer darstellen, was ein deutlicher Hinweis darauf ist, dass weitere Effekte diesen physikalischen Zusammenhang überlagern.“ Und diese „weiteren Effekte“ sind offensichtlich Planung, Ausführung und Betrieb der Anlagen zuzurechnen, denn alle verbauten Geräte und Komponenten entsprachen dem jeweiligen Serienstand.

Diese Erkenntnis des Fraunhofer ISE kann auch so interpretiert werden: Die ermittelten Jahresarbeitszahlen waren nicht geeignet, die Anlagen mit einer Sole-Wasser-WP sauber von denen mit einer Luft-Wasser-WP zu unterscheiden. Hier besteht im Markt Handlungsbedarf, denn genau diese Unterscheidung müsste möglich sein.
Unter Führung der VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt arbeitet eine Gruppe von Fachleuten aus Industrie und Lehre unter Leitung von Dr.-Ing. Peter Göricke an einer VDI-Richtlinie, die alle relevanten Schritte bei Planung und Installation einer Heizungsanlage mit einer Wärmepumpe als Wärmeerzeuger betrachtet. Der gesamte Planungsprozess, beginnend bei den notwendigen Voruntersuchungen und den erforderlichen Genehmigungen, weiter über alle Schritte einer Grundlagenermittlung, weiter über die Detailplanung bis hin zur Inbetriebnahme der Anlage und Unterweisung des Nutzers wird übersichtlich und klar gegliedert beschrieben. Besonderen Raum nehmen im Richtlinientext Hinweise zum Zusammenspiel aller Komponenten der Gesamtanlage mit der Wärmepumpe als Wärmeerzeuger ein, immer mit Blick auf die besonderen Funktionsanforderungen einer Wärmepumpe. Ergänzt wird der Textteil durch einen umfangreichen Anhang mit Checklisten, Auslegungshinweisen und -beispielen, Vorschlägen zur Anlagenoptimierung, Ablaufdiagrammen zu den Planungsschritten, hydraulischen Schaltungen mit Hinweisen zu Einsatzfällen sowie eine Reihe von Beispielrechnungen.

Aber wo liegen denn die „Fettnäpfchen“ und „Fallstricke“ bei Wärmepumpen­anlagen?
Die einer Dimensionierung einer Wärmepumpenanlage stets vorausgehende Grundlagenermittlung wird in ihrer Bedeutung häufig unterschätzt. Das beginnt schon bei der Bestandsaufnahme: Ist beispielsweise das Grundstück zu klein oder der Boden trocken-kiesig, scheiden Erdkollektor, Erdkörbe usw. aus. Mit solcherart Energiequelle hätte der spätere Nutzer wenig Freude, weil die Entzugsleistung nur selten oder gar nie erreicht würde und dies mit Folgen für die Stromrechnung. Das Gleiche gilt für zu knapp dimensionierte Erdsonden, die zwar erst einmal günstiger in der Anschaffung sind, aber später dem Nutzer teuer zu stehen kommen. […]

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