Du interessierst dich für den Einbau oder die Umrüstung auf eine Wärmepumpe und stehst nun vor der Frage: Wie viel Leistung sollte das Gerät haben?
Tatsächlich ist jedes Haus einzigartig und erfordert eine angepasste Berechnung, um die richtige Version der Wärmepumpe zu wählen.
Wir werden uns ansehen warum eine richtige Dimensionierung der Wärmepumpe so wichtig ist und welche 6 Faktoren für die genaue Berechnung der optimalen Leistung deiner nächsten ökologischen Heizung zu berücksichtigen sind.
Also, lass uns gleich anfangen!
Die richtige Dimensionierung einer Wärmepumpe: Warum ist es wichtig?
Für einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb der Wärmepumpe ist die korrekte Dimensionierung unerlässlich.
Andernfalls spricht man von Überdimensionierung oder Unterdimensionierung.
Überdimensionierung der Wärmepumpe
Eine überdimensionierte Wärmepumpe neigt dazu, die geforderte Wärme sehr schnell zu liefern und geht dann in den Standby-Modus, um Überhitzungsprobleme zu vermeiden. Sie startet erneut, sobald die eingestellte Temperatur nicht mehr eingehalten wird.
Dieser zyklische Betrieb ist schlecht für die Energieeffizienz der Wärmepumpe, da sie oft startet. Der Startvorgang ist jedoch die kritische Phase, die in der Regel deutlich mehr elektrischen Strom verbraucht als der Nennbetrieb.
Außerdem kostet eine zu große Wärmepumpe mehr beim Kauf und verlängert unnötig die Amortisationszeit deiner Investition.
Unterdimensionierung der Wärmepumpe
Eine unterdimensionierte Wärmepumpe dagegen neigt dazu, ständig an der Obergrenze ihrer Leistung zu laufen, um die Heiz- oder Kühlbedarf Anforderungen zu erfüllen.
Dies führt auch zu einem vorzeitigen Verschleiß der Komponenten und zu einem möglichen Komfortverlust, wenn die Anforderungen nicht zu 100% erfüllt werden können. Schließlich soll ja auch ausreichend geheizt bzw. gekühlt werden!
Die 6 wichtigen Faktoren zur Bestimmung der richtigen Leistung einer Wärmepumpe
Um die richtige Leistung einer Wärmepumpe zu berechnen, ohne unbedingt eine genaue Wärmebilanz zu erstellen, müssen verschiedene mehr oder weniger technische Eigenschaften berücksichtigt werden.
1. Das Innenvolumen oder die zu beheizende Innenfläche
Je größer das Luftvolumen in einem Haus ist, das geheizt werden muss, desto mehr Energie muss zugeführt werden und desto mehr Leistung muss die Wärmepumpe erzeugen. Die für das Heizen eines 120m2 großen Hauses erforderliche Leistung ist natürlich geringer als die für das Heizen einer ähnlich gebauten Villa mit einer Fläche von 200m2.
2. Die Qualität der Isolierung Ihres Hauses
Isolierung gibt an, wie gut das Haus im Winter die Wärme speichern kann. Sie findet sich im Dach, im Boden, in den Innenwänden oder der Außenfassade sowie an Türen und Fenstern. Je besser die Isolierung, desto weniger Wärmeverlust gibt es und desto geringer kann die Leistung der Wärmepumpe für ein gegebenes Volumen sein.
3. Die Anzahl der Bewohner und ihre Gewohnheiten
Die Anzahl der Bewohner beeinflusst den Heizbedarf. Wenn alle Räume belegt sind, müssen alle beheizt werden. Wenn einige leer sind, können die Temperatureinstellungen angepasst werden, um Energie zu sparen.
Einige Menschen bevorzugen es, in relativ kühlen Räumen zu leben, während andere nicht unter einer Raumtemperatur von 23°C leben können (wollen). Zudem steigt der Bedarf an Warmwasser mit der Anzahl der Personen.
Wenn die Wärmepumpe für die Warmwassererzeugung verantwortlich ist, muss nicht nur der Heizbedarf, sondern auch mindestens 200W zusätzliche Leistung pro Person berücksichtigt werden. Zum Beispiel wird für eine vierköpfige Familie etwa 0,8 kW zusätzliche Leistung benötigt.
4. Die Höhe und das Klima der Region
Gebirgsklimata sind härter als Tieflandklimata. Um die Kälte durch negative Temperaturen zu überwinden, benötigt die Wärmepumpe mehr Leistung. Oft wird eine Höhengrenze von 800 Metern festgelegt, ab der im Berechnungsmodell ein Faktor zur Erhöhung der notwendigen Heizleistung verwendet wird.
5. Solare Einträge im Haus
Je nach Lage der Wohnräume im Haus können solare Einträge teilweise für die Heizung sorgen. Allgemein werden Räume, die nach Süden ausgerichtet sind, mit einem niedrigeren Faktor als solche, die nach Norden ausgerichtet sind, bewertet. Einige Räume reduzieren daher den Heizbedarf, während andere ihn erhöhen.
6. Frühere Heizbedarfe
Bei einer Renovierung, wie z.B. dem Austausch eines Ölkessels durch eine Wärmepumpe, wird der Heizbedarf oft anhand des früheren Ölverbrauchs berechnet.
Wenn dem Haus keine zusätzliche Isolierung hinzugefügt wird, gibt es keinen Grund, warum sich der Heizbedarf ändern sollte. Daher werden Näherungsformeln verwendet, um schnell die Leistung der Wärmepumpe zu bestimmen.
Wie berechnet man die Leistung einer Wärmepumpe?
Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zwei verschiedene Fälle unterscheiden:
Der Fall eines Neubaus
Bei einem Neubau gibt es oft eine Zusammenarbeit mit einem Energieexperten, welcher dann eine Wärmebilanz erstellt. Die genaue Heizleistung ist darin detailliert angegeben.
Alle Wärmeübertragungskoeffizienten werden berücksichtigt, um eine Berechnung der Wärmeverluste durchzuführen und so die nach der aktuellen Norm DIN EN 12831 erforderliche Heizleistung zu bestimmen.
Der Fall einer Renovierung
Bei einem bereits seit mehreren Jahren bestehenden Gebäude haben wir Zugriff auf die Verbrauchsdaten der Vorjahre. Nehmen wir das Beispiel von Heizöl und nehmen an, ein Eigentümer hat in den letzten 3 Jahren durchschnittlich 2000 Liter Heizöl pro Jahr verbraucht.
Da der Heizwert von Heizöl etwa 10,64kWh beträgt, entsprechen unsere 2000 Liter 21.282 kWh. Da wir meistens schätzen, dass eine Wärmepumpe in einer Tiefland Region 2300 Stunden pro Jahr läuft, können wir 21.282 / 2300 teilen und erhalten eine gute Leistungsschätzung von ungefähr 9,25kW für die Wärmepumpe.
Wir können etwa 20% Puffer hinzufügen und daher von einer Maschine mit 11kW ausgehen.
(in den Bergen gehen wir eher von 2500 Betriebsstunden pro Jahr aus)
Im Allgemeinen verwenden wir in Deutschland oft empirische Annäherung Regeln, die dem folgenden Schema folgen:
| Haustyp | Wärmebedarf |
|---|---|
| Passivhaus | 15 W/m² |
| Neubau nach GEG | 40 W/m² |
| Neubau mit Standard Wärmedämmung | 60 W/m² |
| Sanierter Altbau mit Wärmedämmung | 80 W/m² |
| Neubau ohne Wärmedämmung | 80 W/m² |
| Altbau ohne Wärmedämmung | 120 W/m² |
Mit diesen sehr einfach zu verwendenden Regeln reicht es aus, die genaue Fläche des zu beheizenden Hauses zu kennen und sie mit dem entsprechenden Wert zu multiplizieren, um die für die Wärmepumpe benötigte Leistung zu ermitteln.
Zum Beispiel: Die erforderliche Leistung einer Wärmepumpe für ein renoviertes, isoliertes Altbauhaus von 200m2 beträgt 200 * 80 = 16kW.
Zusätzliche Fragen
Wie groß sollte eine Wärmepumpe für ein 200m2 Haus sein?
Die Leistung der Wärmepumpe für ein neues, gut isoliertes 200m2 Haus beträgt 8kW. Die benötigte Größe der Wärmepumpe hängt von Marke und Modell ab. Es könnte sich um eine Daikin Altherma 3R mit 8kW handeln oder um eine Viessmann Vitocal AWBT-E-AC 221.C13 mit 8,6kW.
Wie viel verbraucht eine 12kW Wärmepumpe?
Der Stromverbrauch einer 12kW Wärmepumpe hängt von ihrer JAZ ab. Wenn ihre durchschnittliche JAZ / COP über das Jahr bei 4 liegt, beträgt die von ihr aufgenommene elektrische Leistung also 3kW. Wenn diese 12kW Wärmepumpe 2300 Stunden im Jahr läuft, dann verbraucht sie 3 * 2300 = 6900 kWh/Jahr.
Was passiert, wenn meine Wärmepumpe zu groß ist?
Man sagt, eine zu große Wärmepumpe sei überdimensioniert. Eine zu große Wärmepumpe deckt den Wärmebedarf zu schnell ab und geht daher in den Standby-Modus. Sie neigt dazu, zu oft zu starten, was ihre Energieeffizienz beeinträchtigt, da der beim Start aufgenommene Strom sehr hoch ist.
