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Lösungen für die energetische Sanierung

Wärmepumpen als monoenerge­tischer Ersatz fossiler Heizungen

Bild 1: Außeneinheit der Luft-Wasser-Wärmepumpe »Compress 6800i AW«
Bild 1: Außeneinheit der Luft-Wasser-Wärmepumpe »Compress 6800i AW«
(Bild: Bosch)

Bei der Entwicklung der Luft-Wasser-Wärmepumpe »Compress 6800i AW« hat man bei Bosch neben dem natürlichen Kältemittel R290 (Propan) die hohen Vorlauftemperaturen von bis zu 75 °C im Fokus gehabt (Bild 1). Damit eignet sie sich für die Beheizung sanierter Ein- und Mehrfamilienhäuser. Bei Heizkörperanwendungen von bis zu 55 °C Auslegungs-Vorlauftemperatur kann die Wärmepumpe auch bei kälteren Außentemperaturen noch ohne den Einsatz des Heizstabs effizient betrieben werden.

Mit den Plug-and-Play-Hydrauliklösungen der Monoblock-Wärmepumpe lassen sich viele Anwendungsfälle realisieren. Der Plug-and-Play-Puffertower »Compress 6800i AW MB« ist mit wahlweise bis zu zwei Heizkreisen und integriertem 70- l-Pufferspeicherkonzept mit reduzierter Bauhöhe von 1,2 m in Sanierungen einsetzbar.

Bild 2: Die »BLW Mono.1« mit natürlichem Kältemittel kann auch in vielen Altbauten den gesamten Heizbedarf decken
Bild 2: Die »BLW Mono.1« mit natürlichem Kältemittel kann auch in vielen Altbauten den gesamten Heizbedarf decken

(Bild: Brötje)

Etwas geringere Vorlauftemperaturen erreicht die »BLW Mono.1« von Brötje mit 70 °C (Bild 2). Auch hier kommt das Kältemittel R290 zum Einsatz. Durch die Monoblock-Bauweise können auch Fachhandwerker ohne Kälteschein die Installation vornehmen. Die Außeneinheit misst 1280 mm x 875 mm x 550 mm (B/H/T) in den Leistungsstufen 6 kW und 9 kW bzw. 1280 mm x 1750 mm x 550 mm in den Varianten mit 12 kW und 16 kW. Flexible Vor- und Rücklaufleitungen lassen sich zur Wandaufstellung nach hinten führen. Für eine freie Platzierung im Garten können sie bodenseitig ausgerichtet werden, der Geräterücken lässt sich mit einem Abdeckungsgitter versehen. Die Inneneinheit sowie die Fernsteuerung IDA bieten Zugriff auf das systemübergreifende Regelungssystem IWR.

Bild 3: Bei Außentemperaturen von –25 °C erzeugt die »S2125« noch Temperaturen von bis zu 65 °C
Bild 3: Bei Außentemperaturen von –25 °C erzeugt die »S2125« noch Temperaturen von bis zu 65 °C

(Bild: Nibe)

Mit der »S2125« hat Nibe eine neue Wärmepumpengeneration entwickelt, die u. a. auch für den Austausch eines bestehenden Heizsystems eingesetzt werden kann (Bild 3). Die außen aufgestellte Wärmepumpe wird mit einer VVM-Inneneinheit als Kompaktsystem oder mit der Regeleinheit »SMO S40« und zum System passenden Brauchwasserspeichern kombiniert. Dabei bieten verschiedene Kombinationen die Möglichkeit der Kühlung sowie die Kombination mit unterschiedlichen Lüftungsgeräten. Die Inverter-Technologie mit ganzheitlichem Teillastbetrieb soll für Effizienz und geringe Betriebskosten sorgen. Der Einsatz in schallsensibler Umgebung soll durch den geräuscharmen Anlagenbetrieb ermöglicht werden.

Auch hier wurde das Kältemittel R290 gewählt. Bei reinem Verdichterbetrieb werden Ladetemperaturen von bis zu 75 °C erreicht. Bei Außentemperaturen von –25 °C sollen noch Temperaturen von bis zu 65 °C über den Ladekreis erzeugt werden. Dies ermöglicht den ganzjährigen Betrieb mit bestehenden Heizkörpern.

Bild 4: Außeneinheit der »Aquarea« L-Generation
Bild 4: Außeneinheit der »Aquarea« L-Generation

(Bild: Panasonic)

Auch die neuen Panasonic »Aquarea« Luft/Wasser-Wärmepumpen der Generation L nutzen das natürliche Kältemittel R290. Die Hydraulik-Split-Bauweise hilft bei der zeitsparenden Installation, für die kein Kälteschein erforderlich ist (Bild 4). Die Innengeräte gibt es in den beiden Varianten als Kombi-Hydro­modul und Hydromodul. Eine Bluefin-Beschichtung schützt den Verdampfer bei Verschmutzungen und vor extremen Witterungsbedingungen. Das erhöht die Haltbarkeit und sorgt gleichzeitig für eine schnellere Abtauung. Die Geräte erreichen SCOPs von bis zu 5,07 (mittleres Klima, W35/W55).

Die Wärmepumpen können Wasseraustrittstemperaturen von 75 °C noch bei Außentemperaturen von bis zu -10 °C zur Verfügung stellen. Die maximale Außentemperaturgrenze für die Heizung liegt bei -25 °C. Die Geräte sind um bis zu 8 dB(A) leiser als ihre Vorgänger. Der weiter optimierte Regler der »Aquarea«-Geräte sorgt durch eine Bivalenzregelung mit Stromtariflogik für kostengünstigen Betrieb.

Für Installateure und Serviceunternehmen steht zudem die »Aquarea Service Cloud« zur Verfügung, die eine Echtzeit-Fernüberwachung der Anlagen via Internet ermöglicht. Der Installateur hat dadurch Zugriff auf Statistiken, die Historie und Systeminformationen. Die »Aquarea Smart Cloud« dagegen bietet den Endbenutzern eine Steuerung der Wärmepumpe sowie die Fernprogrammierung von Heizung und Kühlung über ein Smartphone, Tablet oder einen Computer. Die »Aquarea Smart Cloud« zeigt zudem den Energieverbrauch und informiert frühzeitig bei möglichen Problemen.

Heizen und Kühlen

Bild 5: Die »WPL 10/13 HK Premium« ist für Sanierungen geeignet und lässt sich kaskadieren
Bild 5: Die »WPL 10/13 HK Premium« ist für Sanierungen geeignet und lässt sich kaskadieren

(Bild: Stiebel Eltron)

Mit der »WPL 10/13 HK Premium« erweitert Stiebel Eltron sein Luft-Wasser-Wärmepumpen-Angebot im Low-GWP-Bereich (Bild 5).

Die leistungsgeregelte Wärmepumpe kann zum Heizen und Kühlen eingesetzt werden und wird im Außenbereich aufgestellt. Dank des verwendeten Kältemittels sind dabei keine besonderen Aufstellbedingungen zu beachten. Die Wärmeleistung der »WPL 10 HK Premium« beträgt 8,6 kW (A-7/W35 nach EN 14511), die Leistungszahl an diesem Betriebspunkt 3,20. Die stärkere Variante bietet bei gleichen Bedingungen 11,6  kW Leistung und eine Leistungszahl von 2,90. Beide Maschinen sind invertergeregelt und passen ihre Leistung dem jeweils tatsächlichen Bedarf an.

Dank der erreichbaren Vorlauftemperatur von 65 °C im reinen Wärmepumpenbetrieb ist die neue Linie auch für Bestandsgebäude und damit für die Heizungssanierung geeignet. Der Schallleistungspegel beträgt 55 dB(A) (EN 12102). Bis zu sechs Geräte lassen sich zu einer Standard-Kaskade zusammenfassen, so dass Gebäude mit einer maximalen Heizlast von ca. 100 kW versorgt werden können.

Einsatz in Mehrgeschoss- und Gewerbebauten

Bild 6: Der Tischverdampfer mit vier laufruhigen Ventilatoren liefert Wärmeenergie für hohe Leistungen
Bild 6: Der Tischverdampfer mit vier laufruhigen Ventilatoren liefert Wärmeenergie für hohe Leistungen

(Bild: Ochsner)

Die Luft/Wasser-Wärmepumpe »Air 85« ist das stärkste Modell der Baureihe »Air« von Ochsner. Sie ist für Heizlasten zwischen 50 kW und 78 kW ausgelegt. Damit bietet sie Lösungen zur Heizung und Klimatisierung größerer Gebäudeeinheiten wie Wohn- und Gewerbebauten, Beherbergungsbetriebe oder kommunaler Einrichtungen. Durch Kaskadierung mehrerer Geräte können Leistungsanforderungen bis 390 kW abgedeckt werden.

Die Wärmepumpe ist mit der Energieeffizienzklasse A++ ausgezeichnet. Der SCOP, gemessen im Wärmepumpen-Testzentrum Buchs, liegt bei 4,32 für 35 °C Vorlauftemperatur in der durchschnittlichen Klimazone, für 55 °C wird immer noch ein SCOP von 3,49 erreicht. Die maximale Vorlauf- und Warmwassertemperatur ist mit 65 °C angegeben. Dadurch kann die »Air 85« nicht nur Flächenheizsysteme, sondern auch Radiatoren mit bis zu 60 °C betreiben.

Bild 7: Der Tower des Innenteils mit integrierter OTE-Regeltechnik benötigt wenig Stellfläche
Bild 7: Der Tower des Innenteils mit integrierter OTE-Regeltechnik benötigt wenig Stellfläche

(Bild: Ochsner)

Eine Auslegung für die Umschaltung auf aktiven Kühlbetrieb ist optional möglich. Die Klimatisierung kann über die Flächenheizsysteme oder separat über Fan Coils genutzt werden. Das Außenteil ist als Vierfach-Tischverdampfer aufgebaut (Bild 6). Der Schallleistungspegel liegt bei 67 dB(A), der Schalldruckpegel in 3 m Entfernung beträgt 49,6 dB(A).

Im serienmäßig integrierten Silent Mode läuft die Anlage nochmals ruhiger. Optional ist ein Super-Silent-Paket erhältlich, das eine zusätzliche Schallreduktion um –3 dB(A) bewirkt. Das hoch gebaute Innenteil der »Air 85« benötigt etwa 0,5 m² Grundfläche (Bild 7). Für die Steuerung ist der OTE-Regler eingebaut.

Niedertemperatur-Heizkörper für die Sanierung

Bild 8: Der Niedertemperatur-Heizkörper »NT« erhöht die Wirkung einer Wärmepumpe im Bestand
Bild 8: Der Niedertemperatur-Heizkörper »NT« erhöht die Wirkung einer Wärmepumpe im Bestand

(Bild: Remko)

Damit Wärmepumpen besser mit Heizkörpern zusammenarbeiten können, bietet Remko eine Serie im Niedertemperaturbereich (Bild 8). Diese als »NT« gekennzeichneten Geräte erwärmen Wohnräume schneller bei einer niedrigen Vorlauftemperatur. Die Funktion wird durch eine integrierte Regelung im Automatikmodus, die manuelle Eingabe der Raumtemperatur am Thermostatkopf oder durch die vier Lüfterstufen gewährleistet. Die integrierten Axialventilatoren sollen dabei geräuscharm arbeiten. Entsprechend der Größe sind zwischen sieben und 17 Ventilatoren integriert (Bild 9). Die Ventilatorstufen können am Display gewählt werden, das an der Schmalseite in die Blende eingefügt ist.

Bild 9: Die integrierten Ventilatoren erwärmen den Wohnraum schneller
Bild 9: Die integrierten Ventilatoren erwärmen den Wohnraum schneller

(Bild: Remko)

Die Breite der horizontal zu installierenden Heizkörper variiert zwischen 800 mm und 1800 mm, die Höhe von 600 mm und die Tiefe von 105 mm bleiben jeweils gleich. Sie lassen sich auf verschiedene Arten anschließen: links, rechts, unten links, unten mittig sowie unten rechts (gedreht). Insbesondere im Bestand reduziert diese Flexibilität den Zeitaufwand bei der Montage. Auf der Elektroseite sind die Geräte steckerfertig vorbereitet. Als Zubehör stehen u. a. ein Thermostatkopf, ein Ventileinsatz sowie verschiedene Hahnblöcke zur Verfügung.

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Über den Autor
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Dipl.-Kommunikationswirt Roland Lüders

Redaktion »de«

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