Wärmepumpe optimieren

Was beim Wärmepumpenkauf zu beachten ist und wie Sie diese richtig einstellen, um den bestmöglichen Betrieb zu gewährleisten

Im Gegensatz zu konventionellen Fossilen Heizungsanlagen, ist es bei Wärmepumpen von immenser Bedeutung, diese richtig einzustellen, um den Wirkungsgrad möglichst hoch zu halten und somit den Stromverbrauch möglichst niedrig.

Wirkungsgrad einer Wärmepumpe

Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird in der Jahresarbeitszahl oder im COP/SCOP angegeben.

Jahresarbeitszahl

Die Jahresarbeitszahl gibt das Verhältnis aus verbrauchtem Strom und erzeugter Wärmemenge im Zeitraum eines Jahres wieder. Für eine verbaute Anlage lässt sie sich mit Hilfe eines eigenen Stromzählers, sowie eines Wärmemengenzählers im Zeitraum eines Jahres praktisch berechnen. Da jeder Winter anders ist und die Wärmepumpe nach einer gewissen Zeit im Betrieb womöglich noch etwas optimiert wird, ist ein aussagekräftiger Wert meistens erst als Mittelwert nach mehreren Jahren zu ermitteln. Es gibt jedoch theoretische Berechnungsverfahren (nach VDI 4650), um schon vor der Anschaffung einen Betriebswert zu ermitteln. Hilfreich ist hier etwa das JAZ-Berechnungs-Tool des Bundesverband Wärmepumpen, den Sie hier (https://www.waermepumpe.de/jazrechner/) finden.
Viele Hersteller sind hier bereits mit Effizienzwerten hinterlegt.

COP/SCOP

Der COP (coefficient of performance) oder SCOP (seasonal coefficient of performance) ist hingegen ein Wert, der den Effizienzfaktor bei gewissen, definierten, Rahmendaten festlegt. Er besagt, wie viel Watt Wärmeenergie aus einem Watt Strom gewonnen werden. Die gängigsten sind hierbei A2/W35 und A7/W35, wobei diese für die Auslegung einer Wärmepumpe nur sehr bedingt geeignet sind. A steht für Air-Temperatur, also die Außenlufttemperatur in °C, W für die Wasser-Zieltemperatur in °C. Die Vergleichswerte sind also bei 2 respektive 7 °C Außentemperatur und einer erzeugten Wassertemperatur von 35°C. Da sowohl die Klimadaten, als auch die Zieltemperaturen stark von Fall zu fall differieren, sind diese Werte also nicht sehr aussagekräftig. Interessanter ist da der SCOP, der einen Mittelwert aus mehreren Szenarien mit unterschiedlicher Gewichtung abbildet, um bspw. für Mittel- oder Nordeuropa einen möglichst representativen Wert zu bilden. So werden -7, 2, 7 und 12°C Außentemperatur angenommen

Einfluss der Vorlauftemperatur auf den Wirkungsgrad

Bei einer Wärmepumpe gilt in aller Regel, dass der Wirkungsgrad höher ist, je niedriger die Vorlauftemperatur ist.
Hintergrund: Die Wärmepumpe entzieht Wärmeenergie aus natürlichen Quellen, also der Luft, dem Erdreich oder aus Wasser). Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto weniger Energie wird benötigt, um die Zieltemperatur zu erreichen.
Es sollte also das Ziel sein, die Wärmepumpe mit der geringst notwendigen Vorlauftemperatur zu fahren.

Niedertemperatur-Komponenten verwenden

Wenn Sie eine Wärmepumpe als Austausch einer fossilen Heizung einsetzen und Heizkörper verwenden, ist es evtl. notwendig, mit recht hohen Vorlauftemperaturen zu arbeiten. Alte Heizungssysteme sind oft auf hohe Vorlauftemperaturen ausgelegt, je nach Alter der Anlage zwischen 90 und 55°C. Bei den meisten Wärmepumpen sind 55°C jedoch schon das Maximum für den dauerhaften Betrieb. Insofern gilt es zu prüfen, ob auch mit niedrigeren Temperaturen die Wunschtemperatur in den Räumen erreicht wird. Sollte dies nicht der Fall sein, können etwa Niedertemperaturheizkörper hilfreich sein, die Dank eines Gebläses auch mit sehr niedrigen Temperaturen für ausreichend Wärme sorgen.

Smarte Heizkörperthermostate für optimale Nutzungszeiten

Mit Hilfe von smarten Heizkörperthermostaten können Sie die Nutzungszeiten einstellen, um die Räume nur im Nutzungszeitraum auf Komforttemperatur zu Heizen und in den restlichen Zeiten nur auf einen Schwellenwert. Ferner gibt es die Möglichkeit, eine Anwesenheitsüberwachung zu Nutzen, wodurch im An- und Abwesenheitsfall automatisch zwischen Öko-Modus und Komfort-Temperatur umgeschaltet wird. Aber Achtung: Zeitprogramme und Anwesenheitsüberwachung sind nur bei relativ flinken Heizungssystemen wirklich relevant. Heißt bspw. bei Heizkörpern. Bei Fußbodenheizung ist man sehr träge, hier dürften sich die Effekte kaum bemerkbar machen und im schlimmsten Fall zu Taktungsverhalten der Wärmepumpe führen.
Mehr zu Smarten Heizungen finden Sie hier.

Heizkurve richtig einstellen

Moderne Heizungsanlagen werden in Abhängigkeit der Außentemperatur gesteuert. Dabei gibt man dem Regler der Heizungsanlage vor, welcher Maximalwert gefahren werden soll und bei welcher Außentemperatur das Gerät abgeschaltet werden soll. Je niedriger der Maximalwert und je niedriger die Abschalttemperatur, desto niedriger der Verbrauch.

Hydraulischer Abgleich

Mit Hilfe des hydraulischen Abgleichs können die Pumpen im Heizungssystem optimal eingestellt werden, um mit möglichst wenig Leistung das Wasser zu befördern. Es ist also ratsam, einen hydraulischen Abgleich vor Inbetriebnahme der Heizung auszuführen, um auch hier Strom zu sparen.

Taktung der Wärmepumpe vermeiden

Wir raten immer dazu, eine Wärmepumpe mit guter Leistungsregelung zu nutzen und/oder ein hohes Puffervolumen zu verwenden. So muss die Wärmepumpe nicht so häufig anspringen, sondern kann ruhig durchlaufen. Dies hat mehrere Vorteile:

1. Die Wärmepumpe kann häufiger im effizienteren Teillastbetrieb laufen
2. Es werden hohe Anlaufströme reduziert, die den Stromverbrauch erhöhen
3. Die Anlagenhaltbarkeit wird erhöht

Bei der Auslegung: Monoenergetisch vs. Monovalent

Wärmepumpen haben in der Regel für extreme Außentemperaturen Heizstäbe verbaut, die sich dann gegebenenfalls zuschalten und als Strom-Zusatzheizung fungieren. Häufig werden Wärmepumpen so ausgelegt, dass sie bis zu einer gewissen Außentemperatur ausreichend Leistung haben und danach nur in der Kombination mit den Zusatzheizungen auf die nötige Leistung kommen. Dies ist dann eine monoenergetische Auslegung. Bei der monovalenten Auslegung wird bis zu maximal anzunehmenden Außentemperatur (bei Düsseldorf geht man in der Regel von -8°C aus) noch mit der Wärmepumpe geheizt. Dadurch fällt die Wärmepumpe meistens größer aus, die Anschaffung wird teurer. Die Betriebskosten sind aber meistens auch geringer, da die Heizstäbe sehr ineffizient sind.

Wärmepumpenstrom verwenden

Eine weitere Möglichkeit, Stromkosten zu sparen, ist der Abschluss eines Wärmepumpen-Tarifes. Diese sind häufig 15-20% günstiger als herkömmliche Stromtarife. Voraussetzung ist hierfür ein eigener Stromzähler, der bei der Stadt angemeldet werden muss. Auch gilt zu beachten, dass manche Stromanbieter Sperrzeiten haben, in denen der Strom nicht genutzt werden darf: Aber moderne Wärmepumpen-Regler können einprogrammiert bekommen, wann die Sperrzeiten sind und sich entsprechend darauf einstellen. Infos der Stadtwerke Düsseldorf zum Thema finden Sie hier.