Sporr, Köfinger / AIT
Mittels zertifizierter Systemtechnik und einer forcierten Digitalisierung der Planung, Dokumentation, Förderung und Realisierung von Wärmepumpenanlagen treibt die schweizerische Heizungsbranche die Dekarbonisierung der Hausheizung voran.
Um möglichen Akzeptanzproblemen bei Luft/Wasser-Wärmepumpen vorzubeugen, kommt dem Schallschutz eine tragende Rolle zu. Rekordverdächtig ist der Anspruch von Viessmann, eine Luft/Wasser-Wärmepumpe innerhalb von nur zwei Stunden installieren zu können. Eindrücke von der hybriden Wärmepumpen-Tagung der Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz.
Kompakt zusammengefasst
■ Vor dem Hochlauf des Wärmepumpenmarkts lohnt u. a. ein Blick in die Schweiz. Hier werden erwartete oder erkannte Probleme schnell und systematisch angegangen und die jeweils Verantwortlichen unterstützt und auch verpflichtet.
■ Das Problemfeld störende Schallemissionen, insbesondere bei Luft/Wasser-Wärmepumpen, erfordert eine ganzheitliche Herangehensweise inklusive der psychoakustischen Wahrnehmung. Probleme treten zumeist durch im Vorfeld vermeidbare Fehler auf.
■ Wichtige Trends und Schlüssel im Wärmepumpenmarkt sind die Integration in priorisierende Energiemanagementsysteme, eine drastische Vereinfachung der Installation, Kältemittel mit niedrigem GWP und eine Erfolgskontrolle im Betrieb.
Luft/Wasser-Wärmepumpen zählen zu den umsatzstärksten Wärmepumpentypen in Europa. Sie sind vergleichsweise kostengünstig, benötigen wenig Platz und lassen sich einfach installieren. Für nicht wenige Installateure und Anlagenbauer ist die Luft/Wasser-Wärmepumpe jedoch auch ein unkalkulierbares Risiko, denn erst im laufenden Betrieb tritt die typische Schwachstelle dieser Bauart auf: störende Geräusche. Wissenschaftler des renommierten Austrian Institute of Technology (AIT) in Wien beschreiben die akustischen Probleme durch Luft/Wasser-Wärmepumpen in ihrem Forschungsbericht „Silent Air HP“ wie folgt:
„Neben den störenden Geräuschen des Verdichters, entstehen, aufgrund des hohen benötigten Luftvolumenstroms der Luft/Wasser-Wärmepumpen, oftmals störende Geräusche beim Ventilator und Verdampfer. Vor allem während der Übergangsjahreszeit kommt es aufgrund der Vereisung des Verdampfers zu einer zusätzlichen Geräuschbelastung. All diese störenden Geräusche lösen oftmals Nachbarschaftskonflikte mit gesundheitlichen, psychischen und finanziellen Folgen aus, und können damit zukünftig zu einem Wettbewerbsnachteil der Technologie werden, und deren breiten Einsatz insbesondere in Siedlungsgebieten hemmen.
Die derzeit in der Literatur, in den Akustikleitfäden von Wärmepumpenverbänden etc. vorgeschlagenen Maßnahmen zur Minimierung der störenden Schallemissionen umfassen konstruktive, komponenten-spezifische, regelungstechnische sowie aktive Maßnahmen, wobei deren Effekt auf die Schallemission meistens nur qualitativ bewertet wird. Die simultanen Auswirkungen dieser Schallreduktionsmaßnahme(n) auf Leistung, COP, Schallemission und psychoakustische Wahrnehmung werden derzeit nicht quantitativ bewertet, womit der Wärmepumpenbranche (insbesondere WP-Herstellern, Installateuren, Planern) nicht bekannt ist, welche der gängigen Maßnahmen für das Wärmepumpensystem als Ganzes betrachtet jeweils optimal ist.“ Quelle: www.bit.ly/tga1412
Schallausbreitung digital visualisieren
Mit der gerätespezifischen schalltechnischen Optimierung ist das Problem der Schallausbreitung in der Nachbarschaft allerdings noch nicht gelöst. Deshalb entwickelt das AIT-Team um Andreas Sporr und Christian Köfinger ein Tool, das die virtuelle Platzierung Lärm emittierender Geräte und deren Schalldruckpegel in räumlicher Darstellung ermöglicht.
Das Besondere daran ist der RAARA-Ansatz, mit dem Lärmquellen virtuell in quasi realer Umgebung mittels Augmented Reality (AR) sicht- und hörbar gemacht werden können (Bild 1). RAARA steht für Residential Area Augmented Reality Acoustics. Grundlage für die Beurteilung der technischen Auswirkungen von Luft/Wasser-Wärmepumpen auf die Umgebung sind die Daten aus virtuellen Stadtmodellen, beispielsweise CITY GML (City Geography Markup Language), die in unterschiedlichen Detailstufen dreidimensional verfügbar sind bzw. verfügbar sein werden.
Die Bayerische Vermessungsverwaltung beschreibt die Detailstufen, die sogenannten Levels of Detail (LoD), folgendermaßen (siehe auch: www.bit.ly/tga1413):
● LoD0: Digitales Geländemodell mit den darauf liegenden Gebäudegrundrissen.
● LoD1: Gebäudemodell mit Flachdach, auch Block- oder Klötzchenmodell genannt.
● LoD2: Gebäudemodell mit standardisierten Dachformen.
● LoD3: Gebäudemodell mit detaillieren Dach- und Wandformen, Fenster und Türen sollten explizit repräsentiert sein.
● LoD4: Gebäudemodell mit detaillierten Dachformen sowie Innen- und Außenraumgestaltung.
Sporr, Köfinger / AIT
Wichtig für die realitätsnahe schalltechnische Beurteilung von Wärmepumpen ist der Abgleich der spezifischen schalltechnischen Daten der gewählten Wärmepumpen mit dem Georaumbezug, wie beispielsweise Gebäude, Straßen, Brücken und Bäume sowie die in LoD3 und LoD4 genannten Details, wie Fenster, Türen, Außenraumgestaltung und Dachformen. Allerdings sind die letztgenannten LoD3 und LoD4 aktuell noch nicht verfügbar.
Über das von AIT erstellte Visualisierungsprogramm können Luft/Wasser-Wärmepumpen beliebig im 3D-Modell platziert und variiert werden. Die Schallausbreitung wird dabei farbig auf den Bildschirm bzw. über die AR-Brille angezeigt (Bild 2). Aktuell ist das Programm noch in der Testphase. Wichtig sei, die Benutzerfreundlichkeit so zu gestalten, dass die geplante App ohne Vorkenntnisse genutzt werden kann, so die Autoren.
Polyurethan- statt Gummi-Asonatoren
Mit zunehmender Urbanisierung und der damit verbundenen Lärmentwicklung ist auch die Sensibilität, sprich das Lärmbewusstsein der Bewohner, gestiegen. Deshalb könnte durch die Dekarbonisierung der Gebäudeheizung mittels Wärmepumpe das nachbarschaftliche Konfliktpotenzial zunehmen. Bei vielen Menschen suggeriert bereits der Anblick einer außenstehenden Luft/Wasser-Wärmepumpe ein womöglich nerviges Schallproblem, insbesondere wenn der Ventilator sichtbar ist (Stichwort Psychoakustik).
Während die Hersteller von Luft/Wasser-Wärmepumpen die gerätespezifischen Schallprobleme weitgehend im Griff haben (primärer Luftschall) und das Attribut „Silent Mode“ quasi von allen Wärmepumpenherstellern marketingtechnisch eingesetzt wird, ist die professionelle Schwingungsentkopplung am Aufstellungsort für viele Installateure und Anlagenbauer noch Neuland.
Getzner
Laut Umweltbundesamt (UBA, Deutschland) spielt die Übertragung von Körperschall in der Umgebung von Wohnbebauungen bei Klagen über Lärm heutzutage eine ganz wesentliche Rolle. Neben ungeeigneten Aufstellungsorten und unzeitgemäßen Befestigungen ist nach Ansicht von Thomas Marte, Produktmanager bei Getzner Werkstoffe, Bürs, Österreich, die Materialwahl bei der Schwingungsentkopplung ganz entscheidend. Seine Botschaft an die Branche:
Der klassische Gummi-Asonator hat ausgedient, da das Material mit der Zeit härter werde und sogar verspröde. Deshalb widme sich Getzner ganz der Entwicklung von Schwingungsdämpfern auf der Basis von Polyurethan (PUR). Der Vorteil der anwendungsbezogen entwickelten PUR-Schwingungsdämpfer sei die Eigenschaft des Werkstoffs, während der dynamischen Belastung weicher zu werden, was zu einer höheren Schwingungsisolation und Geräuschreduzierung führt. Zudem sei das von Getzner entwickelte PUR-Material frei von Weichmachern und damit gegen Versprödung gefeit.
Auch bei kritischen Aufstellungsorten von Luft/Wasser-Wärmepumpen, beispielsweise auf Flachdächern oder an Außenwänden, bietet Getzner spezielle Lösungen an. Wichtig sei es darauf hinzuwirken, dass die Gerätehersteller auf die preisgünstige aber nicht effektive Gummilagerung zugunsten von PUR-Materialien verzichten. Werde der komplette Innenaufbau einer Wärmepumpe, also Kompressor, Wärmeübertrager und Kondensator, auf einen Stahlrahmen montiert und dann mittels Isotop-Federn oder Isotop-MSN-Elementen gelagert, sei bei einer Störfrequenz von 25 Hz und 1500 U/min eine Effizienz des Asonators von 96 % erreichbar (Bild 3). Die gute Nachricht: Auch Wärmepumpen ohne herstellerseitige Vibrationsentkopplung können nachgerüstet werden, so Marte.
Elefantenohren gegen Schallprobleme
Mangelhafter Schallschutz bei Luft/Wasser-Wärmepumpen kostet Geld, egal ob als präventive Maßnahme, als Reaktion auf Nachbarschaftsklagen oder bei Rückbau der Anlage aufgrund gerichtlicher Verfügungen.
Welche Abgründe sich bei Verstößen gegen die Lärmschutzverordnung, TA-Lärm-Grenzwerte oder den UBA-Praxisleitfaden „Tieffrequente Geräusche im Wohnumfeld“ auftun, zeigt ein Blick auf www.laerm-luftwaermepumpe.de. Wer Luft/Wasser-Wärmepumpen propagiert und installiert, tut gut daran, sich dort über mögliche Folgen Lärm emittierender Geräte zu informieren.
Tech AG
Spezialunternehmen, wie die schweizerische Tech AG, Herzogenbuchsee, die auch im süddeutschen Raum und im Vorarlberg aktiv ist, haben sich auf präventive Schallschutz-Maßnahmen rund um innen wie auch außen aufgestellte Wärmepumpen spezialisiert.
Das Angebotsspektrum reicht von der Standard-Luftkanalanlage für innen aufgestellte Geräte (Richtpreis 2700 CHF) über ein Kanalsystem für eine 5er-Kaskade (Richtpreis 13 000 CHF) bis hin zur Lichtschachtauskleidung mit Kulissen (5500 CHF) und nachträglich angebrachter Schalldämmhauben, auch Elefantenohren genannt, für 3500 bis 10 500 CHF das Paar, je nach Höhe der Einfügungsdämpfung.
Nachträglich an die Außeneinheit angebrachte Schallschutzkabinen mit einer Schallreduktion von 11 bis 13 dB(A) schlagen mit 3200 bis 9500 CHF – je nach Größe – zu Buche. Eine ansaugseitige Schalldämmwand für ein frei aufgestelltes Außengerät und 3,5 dB(A) Einfügungsdämpfung kostet 4000 CHF (Bild 4).
Resümee der Referentin Laura Thöni: Das Thema Schallschutz bei Luft-/Wasser-Wärmepumpen brennt der Branche unter den Nägeln. Mit zunehmender Urbanisierung nimmt das Problem Schallschutz weiter zu. Durch Lärm geplagte Bauleute wenden sich womöglich von der Idee der Wärmepumpe ab.
„Die Digitalisierung ist in vollem Gange“
Die durchgehende Digitalisierung im Handwerk ist im deutschsprachigen Raum eher noch die Ausnahme als die Regel. In der Schweiz will man das ändern, auch um den, Zitat einer Pressenotiz zur Swissbau 2022, „hervorragenden Ruf des schweizerischen Handwerks“ abzusichern.
Nukleus für eine breite Digitalisierungsoffensive im Heizungshandwerk ist das von der Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz (FWS) initiierte Wärmepumpen-System-Modul (WPSM). Es handelt sich dabei um eine gemeinsame Effizienz- und Qualitätsinitiative namhafter Wärmepumpenhersteller und -lieferanten sowie führender Branchenverbände, wie suisstec, Gebäudeklima Schweiz, dem Schweizerischen Verein von Gebäudetechnik-Ingenieuren (SWKI) und dem Bundesamt für Energie (BFE).
In vielen Kantonen ist das WPSM-Gütesiegel inzwischen Voraussetzung für die Förderung des Umstiegs von fossilen und direktelektrischen Heizsystemen auf Wärmepumpen. Ausschlaggebend für die Digitalisierungsoffensive der FWS ist die steigende Anzahl der Zertifikat-Anträge von ursprünglich 511 im Jahr 2017 (Beginn der Zertifikatvergabe) auf geschätzte 25 000 Anträge bis Ende 2021, davon voraussichtlich 10 200 Anträge im Jahr 2021.
Durch diese Flut an WPSM-Anträgen sah sich das FWS gezwungen, Antragseingabe, Antragsprüfung sowie die Meldung an Kantone, Lieferanten und Stichprobenkontrolleuren auf eine digitale Basis zu stellen. Dadurch stehen alle Daten der jeweiligen Wärmepumpenanlage für alle Beteiligten quasi auf Knopfdruck zur Verfügung. Zertifizierte Fachbetriebe werden dadurch in die Lage versetzt, den Antrag auf das Anlagezertifikat (und damit auch auf die Förderung) selbst vorzunehmen. Folgende vier Schritte sind notwendig:
1. Detaillierte Angaben über das Objekt,
2. Leistungsgarantie des Installateurs (Heizleistung, ggf. Erdwärmesonden-Berechnung mit Gütesiegel, verwendetes Berechnungstool),
3. Inbetriebnahmeprotokoll und
4. zusätzliche Dokumente laut WPSM. Dazu zählen u. a. ein elektronischer Lärmschutznachweis und das Webtool „Sondenberechnung nach der Auslegungsnorm SIA384/6“.
Zur Unterstützung der Digitalisierung des Wärmepumpen-Zertifikats WPSM initiierte die FWS außerdem ein Aus- und Weiterbildungsprogramm nach der Lernform „Blended Learning“ (Kombination von Präsenzveranstaltung und E-Learning).
Georges Guggenheim, Ressortleiter Aus- und Weiterbildung bei der FWS sieht in der Digitalisierung der WPSM-Anträge eine echte Arbeitserleichterung, da die Menge an Anträgen konventionell nicht mehr zu bearbeiten war. Sein Resümee: „Die Digitalisierung rund um die Wärmepumpe ist in der Schweiz in vollem Gange.“
FWS
Das Wärmepumpen-System-Modul (WPSM)
Das Qualitätszertifikat WPSM ist eine gemeinsame Entwicklung namhafter Wärmepumpenhersteller und -lieferanten sowie der führenden schweizerischen SHK-/HLK-Verbände. Auch das Bundesamt für Energie ist in die Trägerschaft des WPSM eingebunden (Bild 5). Das Zertifikat gibt vor, dass bei Berechnung und Auslegung der Wärmepumpenanlagen standardisierte Abläufe eingehalten werden und die Hersteller abgestimmte Komponenten verwenden.
Auch die Inbetriebnahme einer Wärmepumpenanlage erfolgt nach standardisierten Vorgaben. Nach Abschluss der Installationsarbeiten reicht der Installateur seine Berechnungen an die neutrale Prüfstelle des FWS ein, die auf Basis dieser Unterlagen ein Anlagenzertifikat erstellt und dieses an den Bauherrn weitergibt. Dieses Zertifikat ist gleichzeitig die Grundlage für die Auszahlung einer Förderung in Höhe von 2000 CHF, die je nach Kanton variieren kann. Die Kosten für das Zertifikat liegen bei 380 CHF zuzüglich Mehrwertsteuer und werden dem Bauherrn in Rechnung gestellt.
Eine Besonderheit des WPSM-Zertifikats ist die Kontrolle im 3. Jahr nach der Inbetriebnahme der Wärmepumpe durch den Lieferanten. Damit werde die Energieeffizienz der Anlage gesichert und gleichzeitig die Komfortansprüche der Bewohner berücksichtigt, so die Initiatoren. www.wp-systemmodul.ch
Kältemittel: Meldepflicht für Kälteanlagen und Wärmepumpen
Der Betrieb von Kälte- und Klimaanlagen, Wärmepumpen und Geräten mit Kältemittelfüllung ist in der Schweiz in der Chemikalien-Risikoreduktionsverordnung, Anhang 2.10 (ChemRRV) reguliert (Bild 6). Bislang liegt der tatsächliche HFKW-Verbrauch in der Schweiz gemäß den Zielvorgaben des Montreal-Protokolls deutlich unter dem Absenkungspfad der F-Gase-Verordnung. Damit das so bleibt, hat das schweizerische Bundesamt für Umwelt (BAFU) folgende Neuerungen auf den Weg gebracht:
● Seit 2019: Nachfüllverbot für neue, nichtregenerierte Kältemittel mit GWP ≥ 2500 in Anlagen mit Füllmengen ≥ 40 t CO2-Äquivalent
● Ab 2030: Nachfüllverbot für alle Kältemittel mit GWP ≥ 2500 in Anlagen mit Füllmengen ≥ 40 t CO2-Äquivalent (das entspricht beispielsweise einer R404A-Wärmepumpe mit 10,2 kg Kältemittel-Füllgewicht
● Seit 2019: Dichtigkeitskontrolle für Geräte und Anlagen
• mit mehr als 3 kg ozonschichtabbauenden und in der Luft stabilen Kältemitteln oder
• mit einer Füllmenge von mehr als 5 t CO2-Äquivalent,
zum Beispiel: Wärmepumpen mit > 1,2 kg R404A, Wärmepumpen mit > 2,4 kg R410A
● Seit 2019: Meldepflicht für alle (auch bestehenden) stationären Anlagen mit > 3 kg Kältemittel (seit 01.10.2021 elektronische Meldung an die von der BAFU autorisierte Firma Lombardi SA, www.bafu.adminch/meldung-kw
● Ab 2022: Entwurf ChemRRV: Für Wärmepumpen zusätzliche Meldung der genutzten Energiequelle und der Wärmeleistung.
Bundesamt für Umwelt (Schweiz)
Der Vollzug der Regelungen erfolgt durch den Bund, die Kontrollinstanz liegt bei den Kantonen. Henry Wöhrnschimmel, stellvertretender Sektionschef des Bundesamtes für Umwelt, geht davon aus, dass es ab 2024/25 weitere, noch strengere Regeln beim Einsatz von Kältemitteln in Wärmepumpen geben wird.
Auf die Frage, mit welcher Leckagemenge man bei Wärmepumpen in der Schweiz rechnen müsse, antwortete Wöhrnschimmel diplomatisch, „sie ist nicht Null“.
Offen bleibt die Frage, welche Kosten durch geplante Melde- und Prüfpflichten sowie die Einschränkungen bei den Kältemitteln entstehen und wie sich diese Kosten auf die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe auswirken.
Elektromobilität begünstigt Eigenverbrauchsoptimierung
Eine weitgehend mit Photovoltaikstrom betriebene Wärmepumpe gilt derzeit auch in der Schweiz als ideales Konzept für die Dekarbonisierung des Gebäudeenergieverbrauchs. Begünstigt wird der Wunsch nach einer möglichst hohen Stromdeckung über Photovoltaik durch die Einbindung einer häuslichen Ladestation für ein Elektrofahrzeug, das mittelfristig eine bidirektionale Ladefunktion übernehmen könnte. Dabei zeigt sich, dass solche Anlagenkonzepte bei konventioneller Betriebsweise nur einen geringen Anteil zur Stromautarkie eines Gebäudes beitragen.
Nach Ansicht von Andreas Kuhn, Geschäftsführer der Solar Manager AG, Muri, Schweiz, funktioniert so ein System nur durch eine Priorisierung über ein fabrikatneutrales Energiemanagementsystem. Im ungünstigsten Fall konkurrieren Wärmepumpe, elektrische Haushaltsgeräte und Ladestation um das zur Verfügung stehende Photovoltaik-Stromangebot. Wenn es schlimm kommt, schaltet sich auch noch der Heizstab der Wärmepumpe ein, zum Beispiel wenn ein Legionellenprogramm den Trinkwassererwärmer hochheizt.
Solar Manager AG
So könne beispielsweise durch den Einbau des von Kuhn entwickelten Solarmanagers der Autarkieanteil eines Haushalts mit vier Personen (26 kWh/d Photovoltaik-Produktion, 25 kWh/d Verbrauch) von 21 % (ohne Optimierung) auf 46 % (durch Warmwasser-Priorisierung) und weiter auf bis zu 98 % (Heizung, Warmwasser, Batterie, Elektroauto) durch eine entsprechende Priorisierung gesteigert werden. Wichtig seien eine zentrale, funktionsübergreifende Regelung mittels „Master“, offenen, herstellerunabhängigen Schnittstellen sowie eine einfache Bedienung durch den Nutzer per App (Bild 7).
Der Solarmanager sei in der Lage, mehr als 200 Geräte integral nach Kundenwunsch zu steuern / regeln. Speziell bei Wärmepumpenanlagen empfiehlt Kuhn die Speicherung überschüssiger Wärme in der Gebäudemasse durch eine dynamische Sollwertverschiebung. Smart-Grid-ready-Funktionen hält Kuhn dagegen eher für kontraproduktiv. Zitat: „Ich sehe Smart-Grid-ready durch den PV-Anlagenboom eher als ein Auslaufmodell.“ Wichtig sei die Einbindung des Heizstabs in das Priorisierungskonzept. Dieser dürfe erst freigegeben werden, wenn die Erwärmung des Trinkwassers durch die Wärmepumpe bei etwa 50 °C Warmwassertemperatur liege.
Zur besseren Entscheidungsfindung werden die wichtigsten Kennzahlen auf der App-Oberfläche visualisiert, zum Beispiel Stromüberschüsse, die durch elektrische Verbraucher, wie Spül- oder Waschmaschinen, genutzt werden können. Wo immer möglich, empfiehlt Kuhn eine LAN-basierende Kommunikation. Inzwischen hat das Unternehmen rund 2500 Kunden aufgeschaltet, davon etwa 700 Wärmepumpen und nahezu 1000 Ladestationen.
Installationszeit einer Wärmepumpe unter zwei Stunden möglich
Die Kosten für die Installation einer Wärmepumpe liegen aktuell in Deutschland bei etwa 10 000 Euro, aufgrund fehlender Erfahrungen der Installateure oftmals noch höher. „Das können wir uns auf Dauer nicht leisten. Mit solchen Preisen ist die Wärmepumpe nicht wettbewerbsfähig“, bemängelt Dr.-Ing. Marek Miara vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme die aktuelle Situation in einem kürzlich geführten Interview mit dem Autor: „Künftig müssen Wärmepumpen einfach, robust und günstig sein“.
Offensichtlich ist diese Botschaft bei Viessmann bereits angekommen, denn Rainer Gutensohn von der Viessmann (Schweiz) AG stellte am Beispiel der neuen Propan-Wärmepumpe Vitocal 25X-A unter anderem folgende Attribute heraus:
● höchste Robustheit
● Reduktion der Installationszeit
● höhere Temperaturen für Warmwasser und Bestandsheizungen
● Steigerung der Effizienz
● Reduktion der Schallleistung
● zukunftssicheres Kältemittel
Wer als Bauherr jemals die Installation eines Heizgeräts oder einer Wärmepumpe mitverfolgte, der wundert sich über den doch recht hohen Anspruch von Viessmann, eine Installationszeit von zwei Stunden sei möglich. Erreicht werde dies durch den im Gerät integrierten Pufferspeicher mit 16 l, ein integriertes Überstromventil, ein Expansionsgefäß mit 18 l sowie eine integrierte Wannenheizung für die Abtaufunktion, so Gutensohn.
Viessmann
Zeitverkürzend wirke sich auch die geführte Inbetriebnahme via Vitoguide und die automatische Entlüftung während der Inbetriebnahme aus. Die typischen „Angstmacher“ bei der Installation einer Wärmepumpe, wie Mindestvolumen, Mindestumlaufmenge, Codieradresse und Fehlercodes, gehörten damit der Vergangenheit an, meint Gutensohn. Außerdem sei das Gerät leicht teilbar; eine wichtige Eigenschaft für die Modernisierung bestehender Heizungsanlagen mittels Wärmepumpe.
Die, Zitat, „revolutionäre Hydraulik“ der Wärmepumpe beruht in erster Linie auf einem Abtaupuffer, einem Volumenstromsensor, einem 4/3-Wegemischer und einem Drucksensor. Im Hinblick auf die höheren Sicherheitsanforderungen für Propan-Wärmepumpen ist die Außeneinheit mit einem Sicherheits-Gasabscheider ausgerüstet. Mit der Wahl des Kältemittels Propan (R290) mit einem Global Warming Potential (GWP) von 3 (zum Vergleich: R32 hat ein GWP von 675) sei das System in der Lage, auch 70/55 °C-Heizsysteme im reinen Wärmepumpenbetrieb zu bedienen, so Gutensohn.
Besonderer Wert wurde bei der R290-Wärmepumpe auf die Reduktion der Schallausbreitung gelegt. Stichwort dazu ist der Begriff „Psychoakustik“, der so viel bedeutet wie „was man nicht sieht, nimmt man anders wahr“. Es sei wissenschaftlich erwiesen, dass sichtbar drehende Ventilatoren einer Außeneinheit in der menschlichen Wahrnehmung eine höhere Schallleistung abgeben als nicht sichtbare Rotoren. Viessmann gibt an, dass sich die Schallleistung der neuen Außeneinheiten von 54 dB(A) nach 5 m auf 35 dB(A) reduziert (Bild 8).
Fazit
Planung, Installation und Inbetriebnahme einer Wärmepumpe sind keinesfalls trivial. Mit der Digitalisierung und Standardisierung von Planung, Genehmigung, Förderung, Realisierung und Effizienzkontrolle nach zwei Jahren Betriebszeit setzen die Fachvereinigung Wärmepumpe Schweiz sowie ihre peripheren Verbände neue Maßstäbe bei der Qualitätssicherung.
Kritische Themen, wie Lärmbelästigung durch Luft/Wasser-Wärmepumpen, werden proaktiv angegangen, ebenso die Fragen rund um das Thema Kältemittel und CO2-Reduzierung. Besonders beeindruckt den Autor der Anspruch von Viessmann, innerhalb von zwei Stunden eine Luft/Wasser-Wärmepumpe installieren zu können:
Parallel zum Verfassen dieses Textes bemühten sich zwei Tage lang (zeitweise) bis zu fünf Monteure sowie zwei Elektriker, ein modernes Brennwertgerät zu installieren. Es ist also noch viel Luft nach oben für funktionellere Montage- und Inbetriebnahmemodi.
Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGAdossier Wärmepumpe
Margot Dertinger-Schmid
Schweiz: Lärmrechtliche Beurteilung von Luft/Wasser-Wärmepumpen
In der Schweiz muss in allen Kantonen gemeinsam mit der Baueingabe ein Lärmschutznachweis vorgelegt werden. Aufgrund der Lärmemissionen sind außen aufgestellte Luft/Wasser-Wärmepumpen in der Schweiz generell bewilligungspflichtig. Nur Anlagen, die die entsprechenden Lärmimmissions-Planungswerte und kumulativ auch das Vorsorgeprinzip (Berücksichtigung einer nachträglichen Bebauung) gemäß Umweltschutzgesetz (USG) einhalten, werden genehmigt.
Die maßgebliche Institution zur Förderung der Lärmbekämpfung ist die Vereinigung der kantonalen Lärmschutzfachleute, Cercle Bruit (CB) genannt. Der CB ist in verschiedene Fachgruppen gegliedert mit dem Ziel, die überkantonalen Vollzugshilfen zu den diversen Themen zu erarbeiten. Eine der Fachgruppen befasst sich mit Industrie- und Gewerbelärm, worunter nach Anhang 6 der Lärmschutzverordnung auch Wärmepumpen fallen. Verbindliche Richtlinien zur lärmrechtlichen Beurteilung von Luft/Wasser-Wärmepumpen ist die Vollzugshilfe 6.21, ein 16 Seiten starkes Kompendium mit digitaler Anbindung.
Damit können beispielsweise die Wärmepumpendaten der in der Schweiz maßgeblichen Hersteller abgerufen werden (Heizleistung, Schallleistungspegel). Die schalltechnische Berechnung erfolgt über ein gemeinsam entwickeltes Programm der Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz und Cercle Bruit.
Von allgemeinem Interesse ist der grafisch sehr anschauliche Maßnahmenkatalog zur Vorbeugung gegen Lärm mit den Angaben der erzielbaren Regelreduktionen. Interessant ist auch die Aussage, dass nicht jedes Geräusch bei gleicher Lautstärke als störend empfunden wird. Deshalb seien Regelkorrekturen, definiert nach Lärmart, Tongehalt und Impulsgehalt, sowohl bei der Berechnung als auch bei Messungen zu berücksichtigen.
