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Glossar: Fachbegriffe rund um die Wärmepumpe

Jahresarbeitszahl, COP, Temperaturspreizung – rund um die Wärmepumpe gibt es eine Vielzahl von Fachbegriffen. Hier finden Sie kurze Erklärungen zu den wichtigsten Stichworten.

 

A

A/V-Verhältnis
Das A/V-Verhältnis ist eine wichtige Größe, die zur Ermittlung des Gebäudeenergiebedarfs herangezogen wird. Grundsätzlich gilt: Kompakte Gebäude mit einem kleinen A/V-Verhältnis benötigen weniger Energie als Gebäude mit einem großen A/V-Verhältnis – auch wenn das Volumen an sich gleich bleibt.

Abtauung
Bei Außentemperaturen, die sich dem Gefrierpunkt nähern, setzt sich die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit am Verdampfer der Wärmepumpe in Form von Eis ab. Um die Effizienz der Luft-/Wasser-Wärmepumpe zu erhalten, muss der Verdampfer je nach Bedarf abgetaut werden. Für diesen automatisch ablaufenden Vorgang werden kleine Mengen Wärme z. B. aus dem Pufferspeicher genutzt.

Anlageninhalt
Der Anlageninhalt beschreibt das Gesamtvolumen des Wassers im Heizungssystem, inkl. der Inhalte aller Speicher, Rohre und Verbindungsstücke etc.

Anlaufstrom
Beim Starten einer konventionellen Wärmepumpe wird für eine kurze Zeit trotz „Sanftlauf“ ein hoher Strom (Anlaufstrom) benötigt. Bei einer invertergeregelten Wärmepumpe ist dieser hohe Strom nicht vorhanden, da der Kompressor mit minimalen Drehzahlen startet und sich dann stufenlos der benötigten Leistung annähert. Ein Sanftanlasser, mit dem ein plötzliches Anfahren des Verdichters verhindert wird, ist bei einem invertergeregelten Kompressor nicht notwendig.

Arbeitsmittel
siehe Kältemittel

Arbeitszahl
Die Arbeitszahl beschreibt das Verhältnis von erzeugter Wärmeenergie zur eingesetzten elektrischen Energie. Da diese Größe im Jahresverlauf stark variiert, wird zur Betrachtung der Systemeffizienz oft die Jahresarbeitszahl (JAZ) hinzugezogen, die das Verhältnis auf Jahresbasis betrachtet.

Arbeitszahl = Wnutz/ Wel
Wnutz = Heizwärme in kWh;
Wel = eingesetzte elektrische Energie in kWh.

Aufstellungshinweise
Sowohl für das Außen- wie auch für das Innenmodul gibt es Aufstellungshinweise, die unbedingt beachtet werden müssen. Eine richtige Aufstellung der Geräte ist für eine optimale Funktionsweise besonders wichtig.

Ausdehnungsgefäß
Das Ausdehnungsgefäß kommt zum Einsatz, damit eine Heizungsanlage auch das durch Erwärmung ausgedehnte Wasser problemlos fassen kann. Der Stahlbehälter ist mit Stickstoff gefüllt und in seinem Inneren mit einer Membran ausgestattet. Wichtig ist, dass das Ausdehnungsgefäß so bemessen ist, dass das zusätzlich entstehende Wasser-Volumen aufgenommen werden kann.

Außenaufstellung
Bei der Außenaufstellung einer Luft/Wasser-Wärmepumpe wird der Verdampfer (und eventuell auch der Kompressor) des Gerätes außerhalb eines Gebäudes aufgestellt. Damit entfällt ein erheblicher Flächenbedarf im Inneren des Gebäudes. Gleichzeitig müssen keine Luftkanäle und großflächige Wanddurchbrüche erstellt werden.

 

B

Betriebsspannung
Die Betriebsspannung ist die in Volt angegebene Spannung, die für den Betrieb Wärmepumpe notwendig ist. Je nach Nennleistung bieten die Hersteller Wärmepumpen, die eine Betriebsspannung von 230 (1 Phase) oder 400 Volt (3 Phasen) benötigen.

Betriebsweise
Man unterscheidet grundsätzlich zwischen drei Betriebsweisen: monovalent, monoenergetisch, bivalent. Bei der monovalenten Betriebsweise ist die Wärmepumpe so ausgelegt, dass sie alleine den Wärmebedarf des Gebäudes decken kann. Bei der monoenergetischen Betriebsweise kann zusätzlich der Elektroheizstab zum Einsatz kommen. Die bivalente Betriebsweise lässt in der Anlage neben der Wärmepumpe einen weiteren Wärmeerzeuger zu, z. B. einen Gas-Brennerkessel

Bivalent
siehe Betriebsweise

Bivalenztemperatur/-punkt
Die Bivalenztemperatur beschreibt die Außentemperatur, bei der es zum Wechsel im Bivalentbetrieb zwischen einer Wärmepumpe und einem zweiten Wärmeerzeuger kommt.

 

C

CE-Zeichen
Das CE-Zeichen ist ein Konformitätszeichen, das die Einhaltung der relevanten europäischen Richtlinien bescheinigt und damit den Warenverkehr innerhalb der EU ermöglicht. Seit dem 26. September 2015 erhalten nur solche Wärmeerzeuger ein CE-Zeichen, die die Mindesteffizienz- und Mindestemmissionsstandards der Ökodesign (ErP)-Richtlinie erfüllen.

COP (Coefficient of Performance)
Der COP-Wert (Coefficient of Performance) gibt das Verhältnis von Wärmeleistung zur eingesetzten elektrischen Leistung an. Die angegebenen COP-Werte sollten unter genormten Prüfbedingungen nach EN 14511 ermittelt worden sein und immer unter Angabe der bei der Messung zugrundeliegenden Heizleistung, Außentemperatur und Wasservorlauftemperatur angegeben werden.

 

D

Dimensionierung
Die Dimensionierung einer Wärmepumpe beschreibt die an den Wärmebedarf angepasste Wärmeleistung, welche die Grundlage für einen effizienten Betrieb der Anlage schafft. Sowohl zu groß wie auch zu klein dimensionierte Anlagen verursachen in der Anschaffung und/oder im Betrieb unnötige Kosten, die Anlage arbeitet wenig wirtschaftlich.

 

E

Effizienz
Die Effizienz einer Wärmepumpe charakterisiert ihren Wirkungsgrad. Beschrieben wird die Effizienz z.B. durch die Jahresarbeitszahl (JAZ), den COP- oder den SCOP-Wert.

EHPA-Gütesiegel
Das von der European Heat Pump Association (EHPA) verliehene Gütesiegel (früher D-A-CH-Gütesiegel) soll eine hohe Qualität der auf dem Markt erhältlichen Wärmepumpen sichern. Mit dem Gütesiegel werden nur Produkte gekennzeichnet, die von der EHPA erarbeitete, technische, planerische sowie servicespezifische Qualitätsrichtlinien für Wärmepumpen erfüllen. Dazu gehören z.B. Ersatzteilversorgung für mindestens 10 Jahre, deutschlandweites Servicenetz etc. Die Erfüllung dieser Richtlinien garantiert eine hohe Energieeffizienz und Betriebssicherheit von Wärmepumpensystemen.

Elektrischer Anschluss
Der elektrische Anschluss einer Wärmepumpe darf nur von einem Fachmann durchgeführt werden. Dazu muss die Wärmepumpe zunächst bei dem zuständigen Energieversorger angemeldet werden. Für die Wärmepumpe wird ein eigener Stromzähler benötigt, wenn ihr Stromverbrauch über einen Wärmepumpentarif abgerechnet werden soll. Beim elektrischen Stromanschluss ist zu beachten, dass Wärmepumpen mit einer höheren Leistung einen 3-Phasen-Stromanschluss mit 400 Volt benötigen (siehe Betriebsspannung).

Elektroheizstab
Der Elektroheizstab unterstützt im Bedarfsfall den Betrieb einer Wärmepumpe.

Energielabel
Seit dem 26. September 2015 werden alle Wärmeerzeuger mit einem Energielabel gekennzeichnet. Das Aussehen der Labels sowie die Kriterien zur Erreichung bestimmter Energieeffizienzklassen werden durch die Energiekennzeichnungsverordnungen der EU geregelt.

Estrichaufheizprogramm
Neu aufgebrachter Estrich muss nach einem bestimmten Zeitprogramm getrocknet werden, um Risse o. Ä. zu vermeiden.

EVU-Sperrzeiten
Zeiten, in denen das Energieversorgungsunternehmen (EVU) die Versorgung mit Wärmepumpenstrom unterbinden kann, siehe Sperrzeiten.

Expansionsventil
Ein Expansionsventil spielt bei einer Wärmepumpe eine besondere Rolle. Zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer angebracht, dient es zur Absenkung des Druckes des Kältemittels und der Regelung der Einspritzung des Kältemittels.

 

F

Fernbedienung
Zusätzlich zu der in der Inneneinheit enthaltenen Regelung kann z. B. im Wohnzimmer eine Funkfernbedienung installiert werden. Ohne umständliche Verkabelung können dann die wichtigsten Wärmepumpenfunktionen und Einstellungen komfortabel über die Funkfernbedienung verändert werden.

Flächenheizung
Eine Flächenheizung kommt mit relativ niedrigen Vorlauftemperaturen des Heizungswassers aus, was durch große Heizflächen ermöglicht wird. Das Wasser durchströmt dabei die im Boden (Fußbodenheizung), an der Wand (Wandheizung) oder unter der Decke (Deckenheizung) verlegten Rohrleitungen. Die niedrigen Wassertemperaturen begünstigen einen effizienten Wärmepumpenbetrieb. Zusätzlich sorgen die Flächenheizungen für eine milde, gleichmäßige Wärme über die gesamte Oberfläche und schaffen dadurch ein größeres Behaglichkeitsempfinden.

 

H

Heizleistung
Die Heizleistung einer Wärmepumpe beschreibt die nutzbare Heizwärmemenge, die innerhalb einer bestimmten Zeit unter vorgegebenen Bedingungen abgegeben wird. Die Heizleistung wird in Kilowatt (kW) angegeben. Bei Wärmepumpen werden immer die Betriebsparameter – bestehend aus der Außentemperatur und der Wasservorlauftemperatur – angegeben. So z. B. A2/W35: Außentemperatur = 2 °C, Wasservorlauftemperatur = 35 °C).

Heizstrom
Verschiedene Energieversorgungsunternehmen bieten für die Nutzung von elektrischen Raumheizungs- und Warmwasserversorgungssystemen spezielle Sondertarife an. So können Nachtspeicheröfen und Wärmepumpen-Heizungsanlagen sowie Anlagen zur Warmwasserversorgung mit günstigerem Heizstrom betrieben werden.

Heizwärmebedarf
Der Heizwärmebedarf ist die Energiemenge, die das Heizsystem im Jahresverlauf für die Beheizung der Räume und die Erwärmung des Trinkwassers bereitstellen muss. Zur Berechnung des Heizwärmebedarfs werden folgende Faktoren hinzugezogen: der Transmissionswärmebedarf, d. h. Wärme, die durch Außenwände, Fenster und Dach verloren geht, und der Lüftungswärmebedarf, also Wärme, die durch aktives und passives Lüften verloren geht. Reduziert wird dieser Bedarf durch interne Wärmegewinne, z. B. Körper- und Gerätewärme, sowie die passiven solaren Wärmegewinne (z. B. Einstrahlung durch Südfenster). In Deutschland legt die Energieeinsparverordnung (EnEV) das Verfahren zur Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs fest.

Hydraulischer Abgleich
Der hydraulische Abgleich ist ein Verfahren, bei dem innerhalb einer Heizungsanlage jeder einzelne Heizkörper oder auch jeder Heizkreis einer Flächenheizung bei einer festgelegten Vorlauftemperatur genau mit der Wärmemenge versorgt wird, die benötigt wird, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen. Ein hydraulischer Abgleich ist Voraussetzung für die Förderung der Heizungsmodernisierung durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Auch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA), zuständig für die Förderzuschüsse aus dem Marktanreizprogramm zur Nutzung erneuerbarer Energien (MAP), fordert den hydraulischen Abgleich.

Hydromodul
Ein Hydromodul ist ein Teil des Ecodan Wärmepumpensystems. Das Modul wird im Gebäude installiert und je nach Ausführung über wasser- oder kältemittelführende Leitungen mit der Außeneinheit verbunden. Auf der anderen Seite werden an das Hydromodul wichtige Komponenten der Heizungsanlage, wie Puffer- und Trinkwasserspeicher, angeschlossen.

 

I

Inbetriebnahme von Wärmepumpen
Einige Hersteller bieten bei neu zu installierenden Anlagen einen Inbetriebnahmeservice für Wärmepumpen an.
 Der Vorteil dabei: Zertifizierte Unternehmen führen im Vorfeld eine Reihe vordefinierter Arbeiten durch. Neben der Überprüfung der Installation wird die Wärmepumpenanlage u. a. fachgerecht kältetechnisch angeschlossen, die Regelung der Anlage wird optimal eingestellt und dem Betreiber erklärt.

Invertertechnologie
Die sogenannte Invertertechnologie sorgt in modernen Luft/Wasser-Wärmepumpen dafür, dass die Leistung exakt angepasst wird. Im Kern wird dabei der Kompressor stufenlos geregelt. So wird zum einen die Leistungsaufnahme des Kompressors beeinflusst und zum anderen die Heizleistung des gesamten Systems kontrolliert.

 

J

Jahresarbeitszahl
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) wird zur Ermittlung der Energieeffizienz bei mehr als nur einer Außentemperaturbedingung verwendet. Hierbei werden 3 Außentemperaturbedingungen nach VDI 4650 zu Grunde gelegt, die entsprechend der Stundenhäufigkeit bewertet werden.
Der rein rechnerisch ermittelte Wert weicht aber vom tatsächlichen Wert gewöhnlich ab. Der tatsächliche JAZ-Wert hängt stark vom Nutzerverhalten und anderen Faktoren ab, wie z. B. von der Warmwassertemperatur im Trinkwasserspeicher oder von der Dauer und Intensität des Winters.

 

K

Kältemittel
Das Kältemittel ist das Arbeitsmittel einer Wärmepumpe und wird in einem geschlossenen Kreislauf genutzt. Es entzieht der Luft Energie und erhitzt gleichzeitig das Wasser. Dabei wird es nicht verbraucht, sondern verändert lediglich seinen Zustand, indem es verdampft und sich verflüssigt.

Kohlendioxid (CO2)
Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung fossiler Energieträger. Da eine Wärmepumpe ohne Verbrennungstechnik arbeitet, verursacht sie im Gegensatz zu einem Heizkessel für fossile Enerigeträger keine Umweltbelastung durch CO2 während des Betriebes.

Kompressor
Der Kompressor (Verdichter) ist ein wesentliches Bauteil einer Wärmepumpe. Es gibt verschiedene Kompressortypen, die auf unterschiedliche Art zwei Aufgaben erfüllen: den Transport der aufgenommenen Wärme in das Gebäude sowie das Erhitzen des Kältemittels durch Kompression. Ecodan Systeme verwenden zur Kompressorsteuerung Inverterplatinen, die eine modulare, bedarfsabhängige Leistungsanpassung (und damit auch eine bedarfsabhängige Stromaufnahme) erlauben.

Kondensationstemperatur
Wird die Kondensationstemperatur erreicht, so geht das Kältemittel vom gasförmigen in den flüssigen Zustand über. Die Veränderung des Zustands erlaubt die Abgabe der Energie an das Heizungssystem.

Kondensator
siehe Verflüssiger

Kondensatwanne
Die Kondensatwanne fungiert als Auffangbehältnis für das am Verdampfer angesammelte Wasser, das dann zentral abgeleitet werden kann. Einem Abtropfen auf den Boden wird somit entgegengewirkt.

 

L

Leistungsaufnahme
Die Leistungsaufnahme ist die in Kilowattstunden (kWh) angegebene Leistung, die in Form von elektrischem Strom für den Betrieb einer Wärmepumpe benötigt wird.

 

M

MAG
siehe Ausdehnungsgefäß

Manometer
Ein Manometer dient der Anzeige des in der Heizungsanlage herrschenden Wasserdrucks. Dieser wird in bar angegeben.

Modulation, stufenlose
siehe Invertertechnik

Monoblock-Wärmepumpe
Eine Monoblock-Wärmepumpe besteht aus zwei Modulen: einem Außengerät und einem Hydro- oder Speichermodul im Inneren des Gebäudes. Das Monoblock-System sorgt für eine maßgebliche Vereinfachung der Installation auf der kältetechnischen Seite: Hier befindet sich der Plattenwärmetauscher in einem geschlossenen Kältekreislauf in der Außeneinheit. Das heißt, die Energie wird über gut isolierte Wasserleitungen (Vor- und Rücklauf) von der Außeneinheit in die Inneneinheit übertragen.

Monoenergetisch
siehe Betriebsweisen

Monovalent
siehe Betriebsweisen

 

P

Plattenwärmetauscher
Ein Plattenwärmetauscher wird zur Übertragung der Energie vom Kältemittel zum Wasser verwendet. Dieser besteht aus einer Vielzahl an Edelstahlplatten, die parallel zueinander angeordnet sind. Ihre Zwischenräume werden abwechselnd von Kältemittel und Wasser durchströmt. Die damit entstehende große Wärmetauscherfläche begünstigt einen effizienten Austausch bei kleinen Außenmaßen.

Pufferspeicher
Der Pufferspeicher erfüllt in Heizungsanlagen mit Wärmepumpe eine Reihe wichtiger Funktionen: Er erhöht die mittleren Laufzeiten der Wärmepumpe, indem Heizungswasser über eine längere Zeitperiode erwärmt und gespeichert wird. Außerdem fungiert der Pufferspeicher als Systemtrennung, liefert im Abtaubetrieb die notwendige Energie und dient als hydraulische Weiche.

 

R

Raumfernbedienung
siehe Fernbedienung

Rücklauftemperatur
Als Rücklauftemperatur wird die Temperatur des Heizungswassers bezeichnet, die das Wasser beim Zurückfließen aus dem Wärmeverteilungssystem zum Wärmeerzeuger hat.

 

S

Schalldruckpegel
Der Schalldruckpegel wird in der Einheit dB (A) angegeben. Es handelt sich um eine physikalische Messgröße der Lautstärke, die in Abhängigkeit von der Entfernung der Schallquelle ermittelt wird. In der Regel wird der Schalldruckpegel in einem Meter Entfernung von der Wärmepumpe angegeben.

Schallleistungspegel
Der Schallleistungspegel ist eine physikalische Messgröße der Lautstärke, welche unabhängig von der Entfernung der Schallquelle in der Einheit dB (A) gemessen wird.

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance)
Gemäß der DIN EN 14825 werden die Leistungsangaben für den SCOP an vier unterschiedlichen Messpunkten ermittelt. Entsprechend der Temperaturverläufe des Referenzklimas in Straßburg sind die Messpunkte unterschiedlich gewichtet. So wird die Energieeffizienz unter möglichst realistischen Bedingungen wiedergegeben und der SCOP-Wert liegt näher an der Realität als der COP-Wert.

Sekundärkreislauf
Als Sekundärkreislauf wird der Wärmeverteilungskreislauf zwischen dem eingesetzten Pufferspeicher und den Verbrauchern bezeichnet.

Sonnenenergie
Sonnenenergie wird von Wärmepumpen immer indirekt umgesetzt. Sie nutzen die in der Luft, in der Erde oder im Wasser gespeicherte Sonnenenergie für die Erwärmung von Gebäuden und zur Bereitung von Trinkwarmwasser.

Sperrzeiten
Es gibt folgende Sperrzeiten für die Unterbrechung der Energiezufuhr bei Wärmepumpen: Die Bundestarifordnung erlaubt es den Energieversorgungsunternehmen, bis zu 2 Stunden hintereinander, aber insgesamt nicht länger als 6 Stunden innerhalb von 24 Stunden die Stromzufuhr für den Betrieb der Wärmepumpe zu unterbrechen.

Split-Wärmepumpe
Bei der Split-Wärmepumpe wird die Energie per Kältemittel bis in das Gebäude transportiert. Der Plattenwärmetauscher befindet sich in der Inneneinheit, die Außeneinheit ist per Kältemittelleitung angeschlossen. Das Split-Prinzip erhöht die Gesamteffizienz des Systems. Außerdem stellt es die bevorzugte Lösung dar, wenn größere Entfernungen zwischen Innen- und Außeneinheit zu überbrücken sind. Je nach Leistungsgröße der Wärmepumpe sind Leitungslängen bis zu 80 Metern möglich.

 

T

Temperaturspreizung
Bei der Temperaturspreizung handelt es sich um die Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Austrittstemperatur eines Wärmeträgermediums an der Wärmepumpe. Sie bezeichnet also den Unterschied zwischen Vor- und Rücklauftemperatur.

Trinkwarmwasserspeicher
Ein Trinkwarmwasserspeicher ist ein Behälter zur Aufbewahrung von warmem Trinkwasser mit einer maximalen Temperatur von 90 °C. Der Speicher ist üblicherweise wärmegedämmt und wird durch die Wärmepumpe indirekt beheizt. Das bedeutet, dass das Trinkwasser mittels eines Wärmetauschers erwärmt wird. Die Wärmepumpen-Speicher verfügen je nach Nennvolumen über groß dimensionierte Glattrohrwärmeübertrager mit Oberflächen von ca. 3 bis 6 m2, die für ein schnelles Aufheizen sorgen.

 

U

Umwälzpumpe
Die elektrisch betriebene Umwälzpumpe ermöglicht den Transport eines flüssigen Mediums (z. B. Wasser) in geschlossenen Leitungssystemen.

 

V

Verdampfer
Als Verdampfer wird der Wärmeaustauscher einer Wärmepumpe bezeichnet, in dem durch Verdampfen des Kältemittels der Außenluft bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck Wärme entzogen wird.

Verdampfungstemperatur
Die Verdampfungstemperatur ist die Temperatur, bei der das Kältemittel seinen Zustand von flüssig zu gasförmig wechselt und dabei Umgebungswärme aufnimmt.

Verdichter
siehe Kompressor

Verflüssiger
Als Verflüssiger oder Kondensator wird ein Wärmetauscher an der Wärmepumpe bezeichnet, in dem das Kältemittel verflüssigt wird, wobei es die gespeicherte Wärme an den Verbraucher abgibt.

Vorlauftemperatur
Die Vorlauftemperatur ist die Temperatur, mit der das Heizungswasser vom Wärmeerzeuger in das Wärmeverteilungssystem fließt. Anlagen mit reinen Flächenheizungen (Fußboden-, Wandheizungen) kommen mit 25 bis 40 °C aus.

 

W

Wandheizung
siehe Flächenheizung

Wärmebedarf/Heizlast
Der Begriff Heizlast bezeichnet den nach DIN EN12831 zu ermittelnden Wärmebedarf von Gebäuden.

Wärmetauscher
Ein Wärmetauscher (auch Wärmeübertrager) ist ein Bauteil, das die Wärme eines Mediums an ein anderes oder das gleiche Medium übertragen kann, ohne dass sich die Medien dabei vermischen. Wärmetauscher findet man u. a. in Warmwasserspeichern in Form von gewickelten Rohren oder Rohrbündeln zur Übertragung der Heizwasserwärme an das Trinkwasser.

Foto: Mitsubishi Electric

O. Rautenberg