Die richtige Wahl der Wärmepumpe

Diese Faktoren sind zu beachten

Wärmepumpen finden zunehmend Anerkennung als effiziente Heiz- und Kühllösung für unterschiedliche gewerbliche, öffentliche und industrielle Gebäude. Dieser Trend ist u.a. auf die steigenden Energiekosten zurückzuführen. Bei der Auswahl der richtigen Wärmepumpe sind einige Faktoren, wie Geräuschentwicklung, Zuverlässigkeit, Wartung und Gesamtbetriebskosten, zu berücksichtigen.

Angesichts steigender Ener­giekosten und immer ehrgeizigerer Umweltziele finden Wärmepumpen zunehmend Anerkennung als effiziente Heiz- und Kühllösung für verschiedene gewerbliche, öffentliche und industrielle Gebäude. Wärmepumpen arbeiten nach einem der energieeffizientesten Verfahren der Gebäudeheizung und zur Nutzung des Temperaturgefälles zwischen Innen und Außen zur Übertragung von freier Wärmeenergie.

Reversible Wärmepumpen können je nach Bedarf heizen oder kühlen. Im Vergleich zu Anlagen mit Heizkessel und Kühleinheit bieten reversible Wärmepumpen den entscheidenden Vorteil, dass...

Angesichts steigender Ener­giekosten und immer ehrgeizigerer Umweltziele finden Wärmepumpen zunehmend Anerkennung als effiziente Heiz- und Kühllösung für verschiedene gewerbliche, öffentliche und industrielle Gebäude. Wärmepumpen arbeiten nach einem der energieeffizientesten Verfahren der Gebäudeheizung und zur Nutzung des Temperaturgefälles zwischen Innen und Außen zur Übertragung von freier Wärmeenergie.

Reversible Wärmepumpen können je nach Bedarf heizen oder kühlen. Im Vergleich zu Anlagen mit Heizkessel und Kühleinheit bieten reversible Wärmepumpen den entscheidenden Vorteil, dass Heizung und Kühlung in einem einzigen Gerät kombiniert sind. Die zunehmende Nachfrage nach Wärmepumpen schlägt sich nieder in der wachsenden Zahl und Vielfalt der aktuell auf dem Markt erhältlichen Systeme. Daher ist es wichtig, dass Sie vor einer endgültigen Entscheidung für den Einbau einer bestimmten Wärmepumpe Ihre Prioritäten und Bedürfnisse genau definieren. Im Folgenden werden sieben Kriterien erörtert, die in unterschiedlichem Maße auf die meisten Gebäude zutreffen.

Energieeffizienz

Gewerbliche Gebäude machen heutzutage mehr als ein Drittel des gesamten Energieverbrauchs in der Europäischen Union aus. Man geht davon aus, dass 32 % dieser Energie von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) verbraucht werden [1]. Diesen Prozentsatz zu reduzieren und damit ihre Energiekosten zu senken, ist für die meisten Gebäudeeigentümer von höchster Bedeutung.

Sowohl konventionelle als auch reversible Wärmepumpen ermöglichen aufgrund ihrer von Natur aus effizienten Heiztechnik erhebliche Energieeinsparungen. Dennoch bieten nicht alle Wärmepumpen die gleichen Ergebnisse. Wenn auch die Bewertung der Wärmepumpen in erster Linie über die Jahresarbeitszahl (JAZ) erfolgt, in dem das Verhältnis der im Jahr abgegebenen Nutzwärme bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie für den Antrieb des Verdichters und der Hilfsantriebe herangezogen wird, so ist der COP-Wert ihrer Wärmepumpe ein wichtiges Bewertungskriterium. Achten Sie also bei elektrisch betriebenen Wärmepumpen auf eine Leistungszahl EER (Energy Efficiency Ratio) von mehr als 3,2 und eine Einstufung in der europäischen Energieeffizienzklasse A.

Geräuschpegel

Angesichts der zunehmend strengeren Schallschutzanforderungen, denen verschiedene Gebäudearten heute unterliegen, werden auch Schallemissionen eine immer wichtigere Rolle für Gebäudeeigentümer spielen. Die Verbesserung der Energieeffi­zienz von Wärmepumpen ist jedoch leider stets mit zunehmenden Geräuschpegeln verbunden, da mehr oder größere Ventilatoren und andere Komponenten erforderlich werden. Gebäudeeigentümer stehen hier in der Regel vor einem Zielkonflikt, entweder geringe Lärmbelastung und geringe Energieeffizienz oder hohe Energieeffizienz und hohe Lärmbelastung.

Neueste Fortschritte bei Gehäusen, Wärmetauschern, Kompressorschallschutzhauben und Ventilatoren bieten eine Lösung mit der Einführung einer neuen Generation von ebenso leisen wie energieeffizienten Wärmepumpen – wie der „AquaStream3G“ von Trane. Wenn Sie also das Gefühl haben, zu hohe Abstriche bei der Energieeffizienz oder bei der Geräuschminderung zu machen – es gibt bessere Alternativen.

Zuverlässigkeit

Gebäudeeigentümer müssen sich auf einen effizienten Betrieb ihrer HLK-Anlage mit geringen oder ganz ohne Ausfallzeiten verlassen können. Bei der Einschätzung der Zuverlässigkeit einer HLK-Anlage sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, etwa die Reputation des Herstellers, die Produktprüfungen, denen der Hersteller seine Geräte unterzieht, die Qualitätssicherung während der Fertigung und der Standort seines Kundendienstes. Verschiedene Anlagenmerkmale tragen zu einer maximalen Zuverlässigkeit der Wärmepumpe bei. Sinnvolle Abtauzyklen sorgen beispielsweise für eine erhebliche Senkung des Energieverbrauchs und eine Verringerung der Ausfallzeiten. Elektronische Expansionsventile sorgen für ein besseres Teillastverhalten und bessere Kältemittelregelung. Die Beschaffenheit und die Art der Integration von Gerät und Systemsteuerung können ebenfalls einen stabilen und zuverlässigen Betrieb garantieren.

Fortgeschrittene Energieeffizienz

Zur weiteren Steigerung der Energieeffizienz von Wärmepumpen stehen derzeit verschiedene zusätzliche Verfahren zur Verfügung. Eines davon ist die Wärmerückgewinnung, wobei die über einen Kondensator abgeführte Wärme zurückgewonnen und für andere Zwecke genutzt wird. Die Teil-Wärmerückgewinnung ermöglicht beispielsweise die Rückgewinnung von Energie aus der Kompressorabluft. Die Energie wird zur Erwärmung des Wassers in einem Sekundärkreislauf auf bis zu 70 °C genutzt. Eine weitere Möglichkeit ist die Frequenzumrichtertechnik, die den Energieverbrauch durch Anpassung der Durchflussregelung an den tatsächlichen Bedarf reduziert.

Wartung

Ein oft zu Unrecht vernachlässigter Aspekt von HLK-Anlagen ist die Wartung. Es besteht ein einfacher Zusammenhang zwischen dem Zeitaufwand für die Wartung und den Kosten, und zwar sowohl den unmittelbaren Kosten auf Ihrer Wartungsabrechnung sowie den mittelbaren Kosten aufgrund von Ausfallzeiten und Rentabilitätseinbußen durch eine weniger als optimale Betriebsumgebung. Zudem stellen die Wartungskosten nach dem ursprünglichen Anschaffungspreis einen wesentlichen Teil der Gesamtbetriebskosten einer HLK-Anlage dar.

Um die Wartungskosten zu reduzieren, muss eine Wärmepumpenanlage so gebaut sein, dass sich die Wartung mit möglichst geringem Aufwand durchführen lässt. Folgende Merkmale erleichtern die Wartung:

offene Bauweise,
Anordnung aller Komponenten (einschließlich Kompressoren, Ventile und Druckanschlüsse) innerhalb von 300 mm vom Rand der Einheit,
Aufhängung von Ventilatoren an Scharnieren, sodass sie sicher von außerhalb der Einheit zugänglich sind,
ein leicht zugängliches Pumpenaggregat sowie
eine für einfache Diagnostik und Berichterstellung optimierte Steuerung.

Anpassung an kunden­spezifische Anforderungen

Aus Erfahrung wissen wir, dass jeder Kunde einzigartig ist. Darüber hinaus können die geographische Lage, hohe oder niedrige Umgebungstemperaturen oder extreme Wassertemperaturen maßgeschneiderte Lösungen erforderlich machen. Achten Sie darauf, dass die Wärmepumpenanlage, die für Sie in Betracht kommt, auch den entsprechenden Betriebsbereich hinsichtlich der Umgebungs- und Wassertemperaturen bietet, den Ihre Anwendung oder Ihre Situation erfordert.

Gesamtbetriebskosten

Die Gesamtbetriebskosten um­fas­sen sämtlich mit der Wär­me­pumpe verbundenen Kos­ten. Hier­zu gehören die An­schaf­fungs­kosten der Anlage (Pla­nung, Entwicklung und Instal­lation), die Betriebskosten (Wartungs- und Reparaturkosten sowie Zeitaufwand) sowie die Wiederverwertungskosten oder der Wiederverkaufswert am Ende ihrer Lebensdauer.

Der ursprüngliche Anschaffungspreis einer Anlage mag zwar höher sein als der einer anderen, die bessere Anlage ver­ursacht jedoch im Laufe ihrer Lebens­dauer aufgrund ihrer höheren Zuverlässigkeit und der einfacheren Wartbarkeit geringere Gesamtbetriebskosten. Daher ist es wichtig, über die Anfangskosten hinauszublicken und den Gesamtzusammenhang im Auge zu behalten.

Fazit

In den letzten Jahren haben Neue­­rungen im Bereich der HLK-Anlagen zu neuen Wärmepumpenbauformen geführt, die erhebliche Vorteile gegenüber den Anlagen bieten, die sie ersetzen sollen.

Wie wir gesehen haben, ist es wichtig, sich zunächst über die eigenen Prioritäten klar zu werden, bevor man sich nach einer geeigneten Wärmepumpe umschaut.

Die Energieeffizienz, der Geräuschpegel, die Zuverlässigkeit, zusätzliche Tech­no­logien zur Steigerung der Energieeffizienz, die Wartung, Möglichkeiten einer kundenspezifischen Anpassung und die Gesamtbetriebskosten sind alles wichtige Faktoren bei der Suche nach der Wärmepumpe, die Ihren Bedürfnissen am besten entspricht.

Literatur

[1] Quelle: ENERGY-EFFICIENT BUILDINGS PPP der Euro­päischen Kommission: www.ectp.org/cws/params/ectp/download_files/36D1191v1_EeB_Roadmap.pdf

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