Häufige Fragen und Antworten zur Wärmepumpe

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1. Warum gehört die Wärmepumpentechnik zu den aussichtsreichsten Lösungen in der thermischen Versorgung, insbesondere für Gebäude?

Die Wärmepumpentechnik macht es möglich, die aufgewendete Energie (Energie = Wärme) zu vervielfältigen, typisch um Faktor 4 bis 5.

2. Wie ermöglicht die Wärmepumpentechnik die Vervielfältigung der aufgewendeten Energie?

Die aufgewendete Energie dient zum Antrieb eines Prozesses (Kälteprozess), der es möglich macht Wärme auf tiefem, unbrauchbarem Temperaturniveau zu gewinnen und auf höherem, brauchbarem Temperaturniveau nutzbar abzugeben.

Für die Gewinnung der Wärme auf tiefem Temperaturniveau bieten sich zwei unterschiedliche Wärmequellen an. Die Wärmequelle unter 1. beschränkt sich auf Sonderfälle, die Wärmequelle unter 2. ist dagegen immer zugänglich:

  1. Abwärme, z. B. aus Fortluft (recuperative Wärme),
  2. Erneuerbare Wärme von der Sonne (regenerative Wärme)
    aus oberflächennahem Erdreich (unmittelbar) oder Außenluft (mittelbar).

Die für die Wärmepumpe aufgewendete Energie (Antriebsenergie) wandelt sich auch in nutzbare Wärme um und ist auf dem höheren Temperaturniveau zusätzlich verfügbar. Aus einem Kilowatt aufgewendeter Energie entstehen so z. B. 4 Kilowatt nutzbare Energie.

3. Welche Energieform wird für den Antrieb benötigt?

Die sogen. Kompressionswärmepumpe (arbeitet in jedem Kühlschrank) braucht mechanische Antriebsenergie, für die nur der elektromotorische Antrieb in Frage kommt. Alles andere sind Wunschvorstellungen weit ab von der praktischen Durchführbarkeit.

4. Woher kommt die Antriebsenergie für die Wärmepumpentechnik?

Die geringe benötigte Leistung für den Antrieb der Wärmepumpe kann ohne Ausnahme in jedem Haus dem elektrischen Niederspannungsnetz entnommen werden.

5. Wie ist die elektrische Versorgung ökologisch zu bewerten?

Die Elektrizitätswirtschaft, insbesondere deren Basis, das elektrische Verbundnetz, hat eine überragende zivilisatorische Bedeutung in der Neuzeit. Über die Bedeutung des elektrischen Verbundnetzes herrscht ein erhebliches Informationsdefizit.

Der historische Beginn der elektrischen Versorgung war in vielen Fällen der Einsatz von Wasserkraftwerken, die auch heute noch einen überragenden Versorgungsbeitrag leisten.

Speicherkraftwerke sorgen ergänzend für die Abdeckung der Spitzenlast. Sie können Energie stauen, speichern und bei Bedarf unverzögert bereitstellen.

Erst durch das elektrische Verbundnetz ist es überhaupt möglich geworden, erneuerbare Energie in größerem Umfang nutzbar zu machen, indem an X-beliebiger Stelle elektrische Energie aus Wasserkraft, Windkraft oder aus Fotovoltaik Anlagen eingespeist und an X-beliebiger anderer, oft weit entfernter Stelle wieder entnommen werden kann.

Mehr noch, die Elektrizitätswirtschaft sorgt über das Verbundnetz dafür, dass die starken Schwankungen der „Ernte“ an erneuerbarer Energie, sowie die tageszeitlichen Laständerungen durch hochkomplexe Steuerungen reguliert und durch konventionelle Kraftwerke so wie grenzüberschreitende Zusammenarbeit jederzeit störungsfrei ausbalanciert werden.

Wie auch immer, das Verbundnetz ist ein segensreiches zivilisatorisches Wunderwerk von gewaltigem Ausmaß und immenser Bedeutung für die Nutzung erneuerbarer Energie.

6. Wird der ökonomische Vorteil der Wärmepumpentechnik ökologisch abgewertet?

Tatsache ist, die elektrische Energie aus dem Verbundnetz enthält bereits erhebliche Anteile erneuerbarer Energie, aus Wasserkraft, Windenergie usw., D = 14 %, I = 25 %, A = 55 %, CH = 57 %, N = 100 % usw.

7. Ist die Gasbrennwerttechnik der Wärmepumpentechnik ökologisch überlegen?

Als Referenz für einen Vergleich eignet sich der Energieträger Gas am besten:

  • Die Heizung mit Gasbrennwerttechnik erreicht 93 % Wirkungsgrad,
  • der elektrische WP-Antrieb aus einem Gas-Kraftwerk erreicht 58 % (ohne die Möglichkeit der Optimierung durch „Nahwärmeversorgung“)

Daraus ergibt sich die ökologische Gleichstellung durch die Werte 0,93 : 0,58 = 1,6, d. h. bei einer Wärmepumpen Arbeitszahl von 1,6 besteht Gleichstellung. Jede gängige Wärmepumpentechnik erreicht heute weit mehr als die doppelte Arbeitszahl und ist damit der Gasheizung ökologisch weit überlegen.

Die Wärmepumpenheizung kann, was immer wichtiger wird, im Sommer kühlen, fast kostenlos bei Erdwärmenutzung, durch Umkehrkühlung bei Wärmequelle Außenluft. Diese Möglichkeiten bietet die Gasbrennwerttechnik noch nicht!

8. Führt der vermehrte Einsatz der Wärmepumpentechnik zur Erweiterung des Kraftwerksparks?

Das ist nicht zu erwarten weil Wärmepumpen während der auftretenden kurzzeitigen elektrischen Lastspitzen vom Netz getrennt werden dürfen. Auch planen die Kommunen heute schon für die Zeit nach der Kernenergie Nutzung den Bau von Gas-Kraftwerken, die sich grundsätzlich auch für die Nahwärmenutzung eignen.

9. Eignet sich die Wärmepumpentechnik auch für andere Bereiche der thermischen Gebäudeversorgung.

Die Wärmepumpentechnik bietet selbstverständlich auch die Möglichkeit der Trinkwasser- und der Poolerwärmung.

10. Wie sieht die Wärmepumpen-Systemlösung in einem Eigenheim Neubau aus?

Die Systemlösung umfasst die Fußbodenflächenheizung in allen Räumen. Unsere Flächenheizung erlaubt die niedrigste Vorlauftemperatur und erzielt dadurch die denkbar höchste Jahresarbeitszahl.
Die Regelung erfolgt abhängig von der Außentemperatur ergänzt durch einen Pilotraumfühler. Diese Lösung bedeutet „Heizen ohne sichtbare Technik“ bei höchster denkbarer Lufthygiene.
Alle gängigen Fußbodenbelege sind geeignet. Besonders empfehlenswert sind Keramik, Marmor, Granit und geklebtes Parkett.

Die Systemlösung umfasst auch die hygienische Trinkwassererwärmung mit Speicher-Volumen ab 250 l.

Die Systemlösung umfasst die Kühlung im Sommer – möglich ist bei Erdwärmenutzung die fast kostenlose Naturkühlung (Kosten entstehen nur durch den Betrieb der Umwälzpumpen) oder durch Umkehrkühlung bei Wärmquelle Außenluft.

Möglich ist auch die Beheizung des Sommer-Pools über einen Wärmeaustauscher im Filterkreislauf.

11. Ist der Einsatz der Wärmepumpentechnik auch bei Bestandsgebäuden sinnvoll?

Ja, jedoch sollte dazu eine intensive Beratung erfolgen. Ermittelt werden muss dabei die für den Einzelfall optimale Lösung bzw. Betriebsart – bivalent, monovalent, monoenergetisch.

12. Wie schneiden Wärmepumpen im Vergleich zu Holzheizungen ab?

Jede andere Heizungsart ist der fachgerecht dimensionierten Wärmepumpen-Systemlösung unterlegen, in Bezug auf Wartung und auch auf Brennstoffmanagement. Langfristig steigen die Energiepreise weiter an, schon alleine auf Grund der Tatsache, dass die Erdbevölkerung pro Jahr um fast 40 Millionen zunimmt, denn alle wollen am Wohlstand, den die Energie bietet, teilhaben. Bei der Wärmepumpentechnik geht auf Grund der Leistungszahl die „Schere“ immer weiter auseinander.

13. Rechnet sich der Einbau der Wärmepumpentechnik bei Bestandsgebäuden?

Bei guter Gebäudesubstanz und intakter Brennstoffheizung ist die Nachrüstung einer Wärmepumpe für „bivalenten“ Betrieb oft die rentabelste Lösung.

Bei Totalsanierung stehen die nachträgliche Außenwärmedämmung und die Fenstererneuerung im Vordergrund. Danach ist es ein kleiner Schritt zur Niedertemperatur-Heizung, die den optimalen Wärmepumpenbetrieb ermöglicht.

14. Nachfolgend etwas Auffrischung der technischen Grundkenntnisse:

Die Maßeinheit für Wärme = Energie ist:

          Wattstunde = Wh
          Kilowattstunde = kWh

Die verbrauchte elektrische Energie zeigt der Zähler in kWh an.
Eine ältere Einheit, heute noch üblich bei Nahrungsmittel ist die Kalorie, cal bzw. Kilokalorie, Kcal.

Vorsicht Sonderheit: wenn auf der Packung „Kalorie“ steht bedeutet das immer Kilokalorie, eine Erklärung gibt es dafür nicht.

Ein erwachsener Mensch braucht pro Tag etwa 1.500 bis 2.000 Kilokalorien!

          860 Kilokalorien entsprechen einer Kilowattstunde

Die Kalorie kann man sich sogar leicht veranschaulichen, es ist die Wärmemenge, die erforderlich ist um 1 kg Wasser um 1 Grad Celsius zu erwärmen (ganz genau von 14,5 auf 15,5 °C).
Beispiel: Um 10 kg (Liter) Wasser von 14 °C bis zum Siedepunkt von 100 °C zu erwärmen muss man 860 Kilokalorien zuführen oder 1 kWh.

Was ist die Maßeinheit für Leistung?
Die Leistung wird in W bzw. kW gemessen.
Früher waren es mal PS, 1 PS = 0,736 kW oder 1 kW = 1,36 PS.

PS kann man sich noch in etwa vorstellen: Die Leistung von 1 PS entspricht der Anhebung von 75 kg pro Sekunde um 1 Meter = 75 mkg/s.

15. Wer plant, liefert und installiert die WATERKOTTE-Wärmepumpen-Heizung?

Die Wärmepumpenheizung ist eine Systemlösung.

Systemlösungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie sich aus Systembereichen und Systemkomponenten zusammensetzen die genau aufeinander abgestimmt sein müssen.

Ein bekanntes Beispiel ist die Systemlösung des Automobils (Ital. Macchina) bestehend aus Motor, Getriebe, Rädern, Lenkung, Bremsen usw.

Soll eine Systemlösung funktionieren, muss sie in Gang gesetzt werden, das bedarf entsprechender Vorbereitungen.
Das System „Auto“ z. B. kann nur in Gang gesetzt werden wenn sämtliche vorgesehenen „Fluids“ eingefüllt wurden, Kühlwasser mit Frostschutzmittel, Motor- und Getriebeöl, Treibstoff usw.

Die Wärmepumpen-Heizung ist eine vergleichbare Systemlösung.

Die Erstellung der Systemlösung „Wärmepumpenheizung“ gehört deshalb unbedingt in die Hände eines qualifizierten Fachinstallateurs bzw. im Projektbereich in die Hände eines erfahrenen Fachplaners.

Um ein hohes Qualitätsniveau zu sichern, wird das WATERKOTTE-Herstellungsprogramm direkt (zweistufig) über den geschulten WATERKOTTE-Partner-Installateur geliefert, der in der Lage ist die Systemlösung zu liefern und vollständig abzuwickeln bzw. im Projektbereich über die vom Fachplaner erstellte Ausschreibung.

Die Wärmepumpen-Systemlösung (die im Jahre 1969 erstmalig vorgestellte Erfindung unseres Firmengründers Klemens Oskar Waterkotte) besteht im Wesentlichen aus:

  • Wärmequellenanlage,
  • Wärmepumpen-Heizungszentrale,
  • Wärmenutzungsanlage für
    - thermische Versorgung des Gebäudes
    - Wärme/Kälte,
    - Trinkwassererwärmung u. ggf. Poolheizung,
  • Installation der hydraulischen-, elektrischen Versorgung,
  • Installation der Wärmespeicher / Wärmeüberträger,
  • Ausführung der Automation. 


Der Erfolg erfordert also ganzheitliche Lösungen. Der gewählte Weg – Schulung / Unterstützung / Partnerschaft zum Installateur - führt nachweisbar zu den besten Ergebnissen mit gemeldeten Jahresarbeitszahlen für den Heizbetrieb von deutlich über „Fünf“ bei Wärmequelle „Erdreich“.

Im Projektbereich erfordert der Erfolg die Beauftragung eines erfahrenen Fachplaners der durch das WATERKOTTE-Backoffice bzw. durch den Fachbereich WATERKOTTE-Automation über die Möglichkeiten des WATERKOTTE-Lieferprogramms informiert wird.

Die Abwicklung umfasst insgesamt folgende Leistungen:

  1. Fachliche Beratung des Kunden / Auftraggebers und Entwurf eines Konzeptes das dessen Wünschen entspricht.
  2. Die Kalkulation der Herstellungskosten und die Abgabe einer verbindlichen Offerte.
    Im Projektbereich ggf. der Erstellung von Simulations- und Wirtschaftlichkeitsberechnungen so wie die Erstellung und Bearbeitung der Ausschreibung so wie ggf. die Übernahme der Bauleitung/Oberbauleitung.
  3. Den Abschluss und die Bestätigung eines vollständigen und detaillierten Werkvertrages mit dem Auftraggeber unter Zugrundelegung von WATERKOTTE Know How und dem WATERKOTTE Lieferprogramm.
  4. Die Abwicklung des Auftrages unter Beachtung sämtlicher Regeln der Technik zu Erzielung einer optimalen Lösung hinsichtlich Komfort, Haltbarkeit, Betriebssicherheit und Effizienz durch eine optimale Systemlösung.
  5. Durchführung der Betriebsvorbereitung durch Füllung, Spülung und Entlüftung aller Systeme.
  6. Ingangsetzung und Probebetrieb.
    Anmerkung: Jede WATERKOTTE Kompaktwärmepumpe wird im Werk nach der Herstellung geprüft hinsichtlich Dichtigkeit, elektrischer Sicherheit (entsprechend EN 60335 einschl. Dokumentation der Messung), in Gang gesetzt und einem sorgfältigen Probebetrieb unterzogen.
    Sämtliche Prüfergebnisse werden dabei aufgezeichnet und unter der Herstellnummer im elektronischen Archiv als „Geburtsurkunde“ abgespeichert (im Zweifelsfalle jederzeit abrufbar unter der jeweiligen Herstellnummer).
  7. Einweisung des Betreibers und Durchführung der gemeinsamen Abnahme.
  8. Angebot eines Inspektionsvertrages.
  9. Verpflichtung zur Übernahme des Erstservice. 


Kundenanfragen:
Der Kontakt zur Einholung eines Angebotes kann erfolgen über:

  • Internet für In- und Ausland oder
  • über unsere Außendienst-Vertriebspartner, s. Internet.
16. Wie arbeitet der WATERKOTTE „COP Counter“?

Bei sämtlichen WATERKOTTE Fluid-Wasser-Wärmepumpen ist der „COP Counter“ als nützliche Zugabe im „Energiesparregler“ integriert. Die zugesicherten Eigenschaften sind damit jetzt nachweisbar.

Nicht lieferbar ist der „COP Counter“ bei Wärmepumpen mit kontinuierliche Leistungsreglung!

Vorweg die Erklärung einiger Begriffe:

  • COP = Coefficient of performance = Wirkungsgrad der Wärmepumpe.
    „Wikipedia“ in der englischen Version erklärt den Begriff richtig!
  • Die Formel für den Wirkungsgrad der Wärmepumpe lautet dort: COP = QH / W = Coefficient of performance = Arbeitszahl
    - QH = heat supplied – gelieferte Energie (z. B. in Wh oder kWh),
    - W = work consumed by the heatpump - verbrauchte Energie der Wärmepumpe (z. B. in Wh oder kWh).
    COP ist dimensionslos, die Dimensionen kürzen sich weg! 


Die Bezeichnung „WATERKOTTE COP Counter“ ist ein „Eigenbegriff“, identisch mit dem englischen COP-Begriff!

Wie arbeitet die Messung des „COP Counter“:
Zu der Bezeichnung „Counter“ führt die im Sekundentakt durchgeführte Erfassung der Messwerte für:

  1. die erzeugte Heizarbeit
  2. die aufgewendete elektrische Arbeit,
  3. den COP-Wert als Quotient aus 1. u. 2.
    (Die Anzeige für Arbeit erfolgt im Display jeweils in kWh) 


Wie arbeitet der „COP Counter“ im Detail:

  1. Für jeden einzelnen Verbraucher wie Raumheizung, Warmwasserbereitung, Poolheizung – wird getrennt gemessen und aufgezeichnet: - die erzeugte Heizenergie, - die verbrauchte elektrische Energie, - der daraus resultierende COP-Wert. Der Verbrauch der Pumpe „Quelle“ wird mit einbezogen, dazu wird bei Ingangsetzung einmalig deren Leistungsaufnahme eingegeben.
  2. Die Aufzeichnung beginnt bei Inbetriebnahme und wird erstmalig am 31. Dezember um 24:00 Uhr als bilanziertes Ergebnis abgespeichert.
  3. Am folgenden 1. Januar um 0:00 Uhr beginnt die Messung und Aufzeichnung neu. Das bietet die Möglichkeit die aktuellen Ergebnisse und auch die bilanzierten Ergebnisse des zurückliegenden Jahres abzufragen.
  4. Jeweils am 31. Dezember um 24:00 Uhr wird die Aufzeichnung abgeschlossen und erneut als bilanziertes Ergebnis des abgelaufenen Jahres aufgezeichnet. Für das neue Jahr beginnt die Messung und Aufzeichnung wie bereits beschrieben von neuem.
  5. Sämtliche bilanzierten Ergebnisse der zurückliegenden 9 Jahre lassen sich abrufen und für einen Vergleich nutzen. 


Anmerkung:
Im Zuge einer Leistungsmessung bei der Gütesiegel Prüfstelle „Arsenal Wien“ wurden die Messergebnisse des „COP Counter“ mit denen des geeichten Prüfstandes verglichen - die Abweichung lag unter 2 %!

Wir wünschen viel Spaß mit dem WATERKOTTE „COP Counter“!