Wärmepumpe - Systemlösung aus einer Hand - Ein Leitfaden
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Wärmepumpe –
Systemlösung aus
einer Hand
Ein Leitfaden2
Inhalt Seite
3
Dr. Axel Horstmann
Minister für Verkehr, Energie und
1 Einleitung 4
2 Elektrowärmepumpe 5
2.1 Funktionsprinzip 5
2.2 Eigenschaften 7
3 Planungsgrundlagen 8
3.1 Wärmepumpe 8
3.2 Wärmequelle 9
3.2.1 Erdreich 9
3.2.2 Grundwasser 11
3.2.3 Umgebungsluft 11
3.3 Wärmeverteilsystem 12
3.4 Warmwasserversorgung 12
4 Systemlösung aus einer Hand 13
4.1 Kooperation des Handwerks 13
4.2 Schnittstellen bei der Wärmepumpeninstallation 15
4.3 Aufgabenverteilung 15
4.4 Verträge 17
5 Aus- und Weiterbildung 174
1 Einleitung
Eine effiziente Möglichkeit, Heiz- Architekten, Planer, Handwerker Bei der Installation von Elektro-
wärme mittels unerschöpflicher Energie- und Bauherren erhalten mit der EnEV wärmepumpen arbeiten in der Regel
quellen bereitzustellen, bietet die Wär- ein Werkzeug, um die individuell und en- verschiedene Gewerke zusammen. Hei-
mepumpe. Sie nutzt dazu Wärme aus der ergetisch beste Lösung für ihr Gebäude zu zungsinstallateur, Elektroinstallateur und
Umgebung oder aus anderen nicht mehr finden. Modernster Wärmeschutz kann Brunnenbauer erstellen in der Regel
nutzbaren Wärmequellen und fördert mit effizienter Anlagentechnik kombi- gemeinsam die Wärmepumpen-Heizungs-
diese mittels des vom Kühlschrank be- niert werden. anlage.
kannten thermodynamischen Prinzips auf
ein Temperaturniveau, das beispielsweise Gefragt sind ganzheitliche Kon- Der auftraggebende Kunde erwar-
für die Gebäudebeheizung geeignet ist. zepte, die im Hinblick auf den Energie- tet aber, dass er für diese Heizungsanlage
verbrauch, die Bau- und Anlagenkosten nur einen verantwortlichen Ansprech-
Es werden derzeit auf dem Hei- sowie die Betriebskosten für den Bauher- partner hat und sie seinen Anforderungen
zungsmarkt verschiedene Wärmepumpen- ren optimiert werden. Gerade hier sind bezüglich Zuverlässigkeit und Komfort
typen angeboten: Wärmepumpen, die Umweltwärme nut- genügt, kurz: gefragt ist die Systemlösung
zen, so vorteilhaft, dass sich die Mehrin- aus einer Hand.
• die Elektrowärmepumpe vestition in diese Anlagentechnik bezahlt
• die Gasmotor-Wärmepumpe macht. Um dazu den ausführenden Be-
• die Absorbtionswärmepumpe trieben die Auftragsabwicklung insgesamt
zu vereinfachen und damit die für diese
Verschiedene andere Typen wie Technologie marktrelevanten Rahmenbe-
die Diffusionsabsortions -Wärmepumpe dingungen zu verbessern, wurde diese
und die Zeolith -Wasser -Wärmepumpe Broschüre erstellt.
sind in der Entwicklung. Die mit einem
elektrisch betriebenen Kompressor ausge-
rüstete Wärmepumpe, auch kurz Elektro-
wärmepumpe genannt, hat in Verbindung
mit der Wärmequelle Erdreich speziell
für die Wärmeversorgung von Ein- und
Mehrfamilienhäusern die größte Bedeu-
tung. Die steigenden Absatzzahlen der
Wärmepumpenhersteller belegen diese
Entwicklung eindrucksvoll. Im Rahmen
dieser Broschüre wird deshalb nur die
Elektrowärmepumpe beleuchtet.
Mit dem Inkrafttreten der Energie-
einsparverordnung (EnEV) im Jahr 2002
wurde auch den Möglichkeiten der mo-
dernen Wärmepumpe Rechnung getragen.5
2 Elektrowärmepumpe
Die Nutzung der erneuerbaren Das Funktionsprinzip entspricht verdampft. Der Verdichter saugt das
Energiequellen bietet eine wichtige Opti- dem des Kühlschranks, wo dem Kühlgut dampfförmige Kältemittel ab und erhöht
on für die zukünftige Energieversorgung. über den Verdampfer die Wärme entzo- dessen Druck – sowie infolgedessen die
Die Wärmepumpe nutzt die in der Um- gen und durch den Verflüssiger an die Temperatur. Der Kältemitteldampf ge-
welt gespeicherte Sonnenenergie und Umgebung abgegeben wird. Bei der Wär- langt nun zum Verflüssiger. Der hier zuge-
zeichnet sich dabei durch einen Betrieb mepumpe wird Wärme aus der Umge- führte Heizwasserstrom hat eine Tempe-
aus, der kaum saisonalen Schwankungen bung entnommen und über das Heizsys- ratur, die geringer ist als die Verflüssi-
unterworfen ist und vielerorts schon tem dem Gebäude zugeführt. gungstemperatur des Kältemitteldampfes
eine wirtschaftliche Wärmeversorgung bei dem erhöhten Druck. Unter Wärme-
mit überwiegend regenerativer Energie Das flüssige Kältemittel im Ver- abgabe an das Heizwasser kondensiert
ermöglicht. dampfer hat ein niedriges Temperatur- deshalb das Kältemittel. Der Kreislauf
und Druckniveau. Die Umgebungstempe- wird geschlossen, indem das Kältemittel
Wärmepumpen sind durch die kon- ratur des Verdampfers ist höher als die von dem höheren Druckniveau im Ver-
sequente Weiterentwicklung aller Kompo- Temperatur des Kältemittels, so dass flüssiger auf ein niedrigeres Druckniveau
nenten und Systeme ausgereift. Kompak- durch dieses Temperaturgefälle eine Wär- entspannt wird. Nach dem Eintritt in den
te Einheiten enthalten alle Bauteile, die meübertragung von der Umgebung an das Verdampfer kann das Kältemittel bei
eine schnelle Montage und eine fehler- Kältemittel stattfindet und dieses bedingt Anfangsdruck und -temperatur wieder
freie Installation sicherstellen. Die Quali- durch seine niedrige Siedetemperatur Wärme aufnehmen.
tät steht der konventioneller Heizsysteme
in nichts nach.
Mit Hilfe der Wärmepumpe wird
die in Luft, Boden und Wasser gespei- Funktionsprinzip der Wärmepumpe
cherte Sonnenwärme zuverlässig für die
Wohnraumbeheizung und Warmwasser- p0 Verdichter p
bereitung genutzt. Strom ist dabei eine
TÜ
Hilfsenergie, die zum Betrieb der Wärme-
pumpe benötigt wird.
W
Verdampfer Verflüssiger
Qab
2.1 Funktionsprinzip
T0 T
Die Wärmepumpe stellt Heizwär- *
T0 T*
verdichten
me zur Verfügung, indem sie Wärme von
einem niedrigen Temperaturniveau auf
verdampfen
ein höheres, nutzbares Niveau fördert, verflüssigen
Qzu
beispielsweise von 10 Grad Celsius Erd-
wärme auf 35 bis 40 Grad Celsius nutzba-
re Wärme. Weil sich Energie nicht ohne entspannen
äußere Einflüsse auf ein höheres Tempe-
raturniveau umwandeln lässt, muss weitere
Energie hinzugefügt werden. Das leistet p0 Entspannungsventil p
in der Regel die mechanische Antriebs-
energie für den Kompressor.6
Zur Beurteilung der energetischen Moderne Wärmepumpen weisen
Effizienz dieses Prozesses wird das Ver- inzwischen beim Betrieb mit Erdsonde
hältnis der vom System abgegebenen und Fußbodenheizung Jahresarbeitszah-
Nutzwärme zu der dem System zugeführ- len von etwa 4 auf, das heißt sie stellen
ten Energie ermittelt. Dazu werden zwei viermal so viel Heizwärme bereit, wie sie
verschiedene Kennzahlen unterschieden: elektrische Arbeit zu deren Gewinnung
benötigen.
• Leistungszahl: Das Verhältnis von
Heizleistung (kW) zu Antriebsleistung
(kW) der Wärmepumpe wird als Leis-
tungszahl bezeichnet. Sie kennzeichnet
die Effizienz der Wärmepumpe zu
einem bestimmten Zeitpunkt bei defi-
nierten Rahmenbedingungen wie bei-
spielsweise der Vorlauftemperatur und
stellt deshalb nur einen Momentanwert
dar.
• Arbeitszahl: Sie bezeichnet das Ver-
hältnis zwischen der erzeugten Energie
in Form von Heizarbeit (kWh) und der
eingesetzten elektrischen Arbeit (kWh)
inklusive aller Komponenten in einem
festgelegten Zeitraum (in der Regel
ein Jahr: Jahresarbeitszahl). Sie ist der
sinnvollste Maßstab, die energetische
Qualität einer Anlage zu bewerten.
Beide Zahlen sind im Wesentli-
chen von der zu überwindenden Tempera-
turdifferenz zwischen Wärmequelle und
Heizsystem abhängig. Sie steigen unter
anderem mit einer hohen Wärmequellen-
temperatur und niedrigen Vorlauftempe-
raturen im Heizsystem. Die Jahresarbeits-
zahl wird zusätzlich durch systemtechni-
sche Abstimmung der Komponenten, den
Anteil der Warmwasserbereitung am Ge-
samtwärmebedarf und durch das Nutzer-
verhalten beeinflusst.7
2.2 Eigenschaften jeweils bis zu 30 Prozent. Neue Wärme- Hier liegt auch derzeit das größte
pumpen sind mit Kältemitteln ausgestat- Marktpotential. Aber auch in bestehen-
Wärmepumpen arbeiten sparsam tet, die nicht zum Ozonabbau in der den Gebäuden wird zunehmend bei der
und ressourcenschonend. Sie verursachen Stratosphäre und nicht mehr oder in ge- Modernisierung der Heizungsanlage die
vor Ort keine Emissionen. Sie schneiden ringen Maßen zu Klimabeeinträchtigun- Wärmepumpe eingesetzt.
bezüglich ihrer Primärenergie- und Emis- gen durch den Treibhauseffekt beitragen.
sionsbilanz gegenüber konventionellen
Erdgas- oder Ölheizungen gut ab. Fachge- Die Investitionskosten für Wärme-
recht installierte Sole/Wasser -Wärme- pumpen liegen oft noch über denen von
pumpen mit Erdsonden gewinnen rund Gas- oder Ölheizungen, die laufenden Be-
drei Viertel der im Laufe eines Jahres triebskosten sind jedoch deutlich niedri-
benötigten Heizwärme aus der im Erd- ger. Die jährlichen Energiebezugskosten
reich gespeicherten Sonnenenergie. Nur beispielsweise machen etwa 40 Prozent
etwa ein Viertel muss als elektrischer einer konventionellen Gasheizung aus.
Strom bezogen werden. Gegenüber einem
Öl-Niedertemperatur-Heizkessel können Wärmepumpen können monova-
der Primärenergieverbrauch um rund lent oder bivalent betrieben werden. Bei
43 Prozent, die CO2-Emissionen um etwa monovalenten Anlagen versorgt die Wär-
55 Prozent gesenkt werden, im Vergleich mepumpe allein das Gebäude mit Heiz-
zu Gas-Brennwert-Heizkesseln sind dies wärme und Warmwasser im ganzen Jahr.
Günstige Voraussetzungen dabei sind eine
ganzjährig geringe Temperaturdiffererenz
zwischen Wärmequelle und Heizsystem
sowie winterliche Wärmequellentempera-
turen deutlich über dem Gefrierpunkt, wie
sie beispielsweise im Grundwasser oder
Erdreich vorliegen.
Bei bivalenten Anlagen wird pa- Vorzugsweise werden Wärmepum-
rallel oder alternativ zur Wärmepumpe pen mit Wärmeverteilsystemen, die be-
ein konventioneller Heizkessel genutzt. dingt durch große Wärmeübertragungs-
Da hier zwei Wärmeerzeuger benötigt flächen nur geringe Vorlauftemperaturen
werden, ist diese Lösung aus wirtschaftli- benötigen, eingebaut. Ihr Einsatzgebiet ist
chen Gründen in der Regel nicht attraktiv, vor allem der Neubau, der mit Niedertem-
so dass bivalente Anlagen nur noch gerin- peratur-Heizsystemen ausgerüstet wird
ge Bedeutung haben. und den geringsten Aufwand zur Er-
schließung der Wärmequelle verspricht.
Wird als Zusatzheizung ein elektri-
scher Heizstab verwendet, dann nennt
man diese Betriebsweise monoenerge-
tisch. Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen
werden ca. 5 Prozent der Heizenergie
elektrisch direkt erzeugt. Das ist, auf den
heutigen Baustandard bezogen, weniger,
als eine Ölheizung als Hilfsenergie
benötigt.8
3 Planungsgrundlagen
3.1 Wärmepumpe Weiterhin gibt es Splitanlagen, bei Luft/Wasser-Wärmepumpen kön-
denen der Wärmetauscher der Wärme- nen ebenso wie die Sole/Wasser- und
Man unterscheidet im Wesentli- quelle außen und die anderen Bauteile Wasser/Wasser-Wärmepumpen ganzjährig
chen drei verschiedene Typen von Elek- der Wärmepumpe innen aufgestellt wer- betrieben werden. Ungünstig sind jedoch
trowärmepumpen. Kriterium ist dabei das den. die niedrigen Lufttemperaturen in der
Medium der Wärmequelle: Luft/Wasser- kalten Jahreszeit und das dadurch gerin-
Wärmepumpe, Sole/Wasser-Wärmepum- Sole/Wasser-Wärmepumpen haben gere Energieangebot aus der Umgebung.
pe oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe. gegenüber den Luft/Wasser-Wärmepum- Der Wärmebedarf des Hauses und die not-
pen ein breiteres Einsatzspektrum und wendige Vorlauftemperatur nehmen zu.
Außerdem lassen sich Wärme- erfordern eine individuelle Planung der Daraus folgt eine Verschlechterung der
pumpen in zwei verschiedene Bauformen Wärmequellenanlage. Bewährt haben sich Jahresarbeitszahl.
einteilen, die Kompakt- und die Splitanla- die Wärmeentzugssysteme:
gen. Wasser/Wasser- oder Sole/Wasser- Deswegen werden Luft/Wasser-
Wärmepumpen, die die Wärmequellen • Erdwärmesonden Wärmepumpen bis zu Außenlufttempera-
Grundwasser, Erdreich oder Außenluft • Erdreichwärmetauscher/Erdkollektor turen von 3 Grad Celsius bis -2 Grad Cel-
mit einem Absorbersystem nutzen, wer- • Absorber zur Aufstellung im Freien sius ausgelegt. Die restliche Heizenergie
den als Kompaktanlagen installiert. Diese oder innerhalb temperierter Räume wird durch einen elektrischen Heizstab
Geräte werden in der Regel in frostge- • Wärmeaustauscher mit Zwangsbe- erzeugt. Bei einer Auslegung der Wärme-
schützten Räumen aufgestellt und mit der lüftung pumpenleistung auf 80 Prozent der
Wärmequelle und dem Heizsystem ver- • Wärmeaustauscher in Flüssen und Seen benötigten Heizleistung werden 95 Pro-
bunden. Luft/Wasser-Wärmepumpen wer- zent der Heizenergie gedeckt. Das führt
den als Kompaktanlagen innerhalb oder dazu, dass die Jahresarbeitszahl nicht oder
außerhalb des Gebäudes installiert. nur teilweise durch die Abtauung des
Wärmetauschers beeinträchtigt wird.
Unterscheidung der Elektrowärmepumpen9
3.2 Wärmequelle Erdwärmekollektor In Abhängigkeit von der Boden-
beschaffenheit ist mit einer Wärmeent-
Die Wärmepumpenheizungsanla- In einer Tiefe von 1,2 bis 1,5 zugsleistung von 10 W/m2 Bodenfläche bei
gen unterscheiden sich im Hinblick auf Metern werden Erdwärmekollektoren in trockenen sandigen Böden und bis zu 40
die Planung und Installation von her- Form von Kunststoff-Rohrsystemen (PE- W/m2 Bodenfläche bei wassergesättigten
kömmlichen fossil befeuerten Heizungs- Rohre) als horizontale Absorber im Bo- Böden zu rechnen. Diese Wärmequellen-
anlagen im Wesentlichen durch die Er- den verlegt. Der Gebäudewärmebedarf erschließung bietet sich speziell für Neu-
schließung der Wärmequelle. Für die gibt dabei die notwendigen Freiflächen an. bauten mit ausreichenden Freiflächen an.
sinnvolle Nutzung der Umgebungswär-
me stehen die Wärmequellen Erdreich,
Grundwasser und Umgebungsluft zur
Verfügung. Wärmepumpen-Heizungsanlage mit Erdwärmekollektoren
Bei deren Auswahl ist hinsichtlich
der Wirtschaftlichkeit auf ein möglichst
hohes Temperaturniveau und die Verfüg-
barkeit der erforderlichen Wärmemenge
während des Jahres zu achten. Ihre Er-
schließung sollte kostengünstig möglich
sein und im Betrieb einen geringen War-
tungsaufwand verursachen. Außerdem
sollte die Wärmequelle eine hohe Spei-
cherfähigkeit und ausreichende Regene-
rationsfähigkeit aufweisen.
3.2.1 Erdreich
Das Erdreich hat die Eigenschaft,
Sonnenwärme in gleichmäßiger Tempera-
tur über eine längeren Zeitraum zu spei-
chern und über das ganze Jahr einen Wär-
mepumpenbetrieb mit hohen Arbeitszah-
len zu ermöglichen. Die Erdwärme wird
in der Regel mit Sole, einem Gemisch aus
Wasser und Frostschutzmittel, in einem
geschlossenen Kreislauf transportiert.
Dabei gibt es zwei verschiedene Wege,
dem Erdreich die gespeicherte Sonnen-
wärme zu entziehen.10
Erdwärmesonden Wärmepumpen-Heizungsanlage mit Erdwärmesonde
Vertikale Erdwärmesonden kön-
nen bei guten hydrogeologischen Verhält-
nissen eine Wärmeentzugsleistung von 50
bis 100 W/m Sondenlänge bereitstellen
und reichen in Tiefen von 30 bis 100
Metern. Voraussetzungen für die Planung
und Einbringung von Erdwärmesonden
sind die genaue Kenntnis der Boden-
beschaffenheit, der Schichtenfolge, des
Bodenwiderstandes sowie die Existenz
von Grund- und Schichtenwasser und die
Bestimmung von dessen Fließrichtung.
Für den Gebäudebestand und für Neu-
bauten in Ballungsräumen mit geringem
Freiflächenangebot eignen sie sich beson-
ders, da eine Nachrüstung mit Erdwärme-
kollektoren recht kostspielig ist.
Anlagen mit Erdwärmesonden be-
dürfen einer wasserrechtlichen Erlaubnis
durch die Untere Wasserbehörde der je-
weiligen Kreis- beziehungsweise Stadtver-
waltungen.11
3.2.2 Grundwasser 3.2.3 Umgebungsluft Bei der Innenaufstellung sollte
besonders auf die Schallisolierung geach-
Grundwasser ist wegen der über Die Umgebungsluft-Wärmepumpe tet werden. Gerade bei Einfamilienhäu-
das Jahr annähernd gleichbleibenden hat ihr Haupteinsatzgebiet in Gebäuden sern, in denen der Schallschutz eher eine
Wassertemperatur von mindestens 8 bis als Ergänzung zu weiteren Wärmeerzeu- untergeordnete Rolle spielt, kann die
10 Grad Celsius als Wärmequelle energe- gern. Die Außenluft ist besonders leicht Schallübertragung störend wirken.
tisch besonders geeignet für den Betrieb zu erschließen und überall in unbegrenz-
in einer Wärmepumpen-Heizungsanlage. ter Menge verfügbar. Herstellerseitig wer- Bei Splitanlagen oder bei der
Hierzu wird es vom Förderbrunnen zur den diese Geräte mit Ventilatoren aus- Außenaufstellung ist der Stellplatz so zu
Wärmepumpe und von dort zurück zum gerüstet, um die erforderliche Luftmenge wählen, dass die eventuelle Belästigung
Schluckbrunnen transportiert. direkt zum Verdampfer der Wärmepumpe durch Lüftergeräusche vermieden wird.
zu fördern.
Die Planung einer Grundwasser-
Wärmepumpe ist besonders gründlich
durchzuführen. Auf dem Grundstück des Luft/Wasser-Wärmepumpe
zu beheizenden Hauses ist in einer Tiefe
von maximal 25 Metern ein ausreichendes
Grundwasservorkommen, zum Beispiel
durch eine Probebohrung, sicherzustellen.
Ein weiteres entscheidendes Kriterium ist
die Qualität des Grundwassers. Durch
eine Wasseranalyse lässt sich hierbei das
Material für den Wärmepumpenverdamp-
fer festlegen und die Zuverlässigkeit der
Anlage (Gefahr der Schluckbrunnen-Ver-
ockerung) abschätzen.
Hierbei ist zu bedenken, dass sich
durch die Wasserentnahme im Erdreich
und durch das Nachströmen des Wassers
aus anderen Schichten die Wasserqualität
im Laufe des Betriebes verändern kann.
Die Grundwasser-Wärmenutzung
setzt grundsätzlich die Genehmigung der
Unteren Wasserbehörde zur Wasserent-
nahme und -wiedereinleitung voraus.12
3.3 Wärmeverteilsystem 3.4 Warmwasser- Bei dem Einsatz von Tandem-
versorgung Wärmepumpen wird über einen speziel-
Die Effizienz von Wärmepumpen len Verflüssiger das Warmwasser parallel
hängt von der Temperaturdifferenz zwi- Die Warmwasserversorgung wird zum Heizwasser erzeugt.
schen Wärmeverteilsystem und Wärme- ganzjährig mit gleichbleibenden Anforde-
quelle ab. Deshalb sollte in Neubauten rungen an Menge und Temperatur betrie- Luft/Wasser-Tandem-Wärmepum-
oder in zu modernisierenden Gebäuden ben, und das benötigte Temperaturniveau pen zeigen deutlich höhere Jahres-
aus dem Bestand ein Niedertemperatur- ist mit 50 bis 65 Grad Celsius erheblich Arbeitszahlen als Wärmepumpen, bei
Heizsystem wie beispielsweise eine Warm- höher als bei einer Fußbodenheizung. Die denen das Warmwasser und das Heizwas-
wasser-Fußboden-, Wand- oder Decken- Wärmepumpe muss also im Vergleich zur ser über den gleichen Verflüssiger erzeugt
strahlheizung oder großflächige Radia- Heizwärmeversorgung für die Warmwas- werden.
toren als Heizkörper mit einer möglichst serversorgung andere Bedingungen erfül-
niedrigen Vorlauftemperatur gewählt len. Dies führt zu einer Verringerung der
werden. Ziel sollte es sein, Anlagen mit Jahresarbeitszahl.
einer maximalen Vorlauftemperatur von
35 bis 40 Grad Celsius zu bauen. Die Wärmepumpenhersteller bie-
ten Alternativen durch kleine, speziell
für die Warmwasserbereitung konzipierte
Wärmepumpen an, die in Kombination
oder unabhängig von der Heizungswär-
mepumpe betrieben werden können.13
4 Systemlösung aus einer Hand
4.1 Kooperation des Zwar können die Fachbetriebe viel- Ein Fachhandwerker wird als Ge-
Handwerks fach Leistungen aus den Bereichen Sani- neralunternehmer Verbindungsglied zwi-
tär, Heizung, Klima und Elektroinstalla- schen dem Kunden auf der einen Seite
Die Wärmepumpen-Heizungsan- tion anbieten; sie müssen aber beispiels- und den Subunternehmen, dem Herstel-
lage setzt sich aus mehreren Bestandteilen weise Bohr- oder Tiefbauunternehmen für ler, dem Energieversorgungsunternehmen,
zusammen. Zentraler Baustein ist dabei die Erschließung der Wärmequelle mit in den Genehmigungsbehörden und gege-
die Wärmepumpe selbst, bestehend aus die Arbeiten einbeziehen. Leistungen des benenfalls dem Planer auf der anderen
Verdampfer, Kompressor, Verflüssiger nicht vertretenen Gewerks können bei Seite sein.
und Entspannungsventil. Gemeinsam mit einer Fremdfirma eingeholt werden.
den Wärmequellen Erdreich, Luft oder
Wasser und deren Erschließung bildet sie
die Wärmeerzeugungseinheit, die in der Bestandteile der Wärmepumpen-Heizungsanlage
Funktion dem fossil befeuerten Heizkes-
sel in der konventionellen Heizungsanla-
ge entspricht. Beide geben die erzeugte
Heizwärme an die Wärmenutzungs- bezie-
hungsweise Wärmeverteilungsanlage ab.
Beim Bau einer Wärmepumpen-
Heizungsanlage sind somit mehrere Ge-
werke aus dem Installations- und Bau-
gewerbe beteiligt. Die sorgfältige Ab-
stimmung der von den Einzelgewerken
errichteten Anlagenkomponenten ist für
Funktion und Wirtschaftlichkeit des Ge-
rätes unbedingt notwendig. Diese sinnvoll
zu koordinieren und einzusetzen ist die
Kernaufgabe. Das Handwerk bringt hier-
zu ein hohes Maß an Fachwissen bei der
Planung, Bauleitung und Vergabe ein.14
Der Generalunternehmer ist für sowie in die Beantragung von Fördergel- dig ist. Er bekommt zu einem Pauschal-
die fachgerechte Planung, Installation, In- dern eingebunden. Nach der Inbetrieb- preis die Systemlösung aus einer Hand.
betriebnahme und Funktion der Anlage nahme übergibt der Generalunternehmer
verantwortlich und stellt sich damit als dem Kunden die betriebsbereite Anlage. Der Generalunternehmer über-
Wärmepumpeninstallateur dar. Er vergibt nimmt außerdem gegenüber dem Bau-
an die Subunternehmer Teilaufträge, die Der Kunde hat den Vorteil, dass er herrn die Haftung und Gewährleistung,
er selbst koordiniert und überwacht. Der nur einen Ansprechpartner hat, der für welche wiederum durch eine klare Festle-
auftraggebende Kunde ist lediglich in den Bau und die Inbetriebnahme der gung der Schnittstellen auf die am Projekt
Vorplanung und Genehmigungsverfahren Wärmepumpen-Heizungsanlage zustän- beteiligten Firmen übertragen wird.
Kommunikationsmodell15
4.2 Schnittstellen bei Schnittstelle nis sowie die Daten für Förderanträge.
der Wärmepumpen- Wärmepumpe – Elektroinstallation Der Wärmepumpeninstallateur arbei-
installation tet die Schnittstellenanforderungen für
• Nennleistungsaufnahme bei den die Subunternehmer auf Basis der
Um die einzelnen Arbeitsbereiche Auslegungsbedingungen Temperaturen und Durchflussmengen
eindeutig abgrenzen zu können, sollten • Anlaufstrom der Wärmepumpe aus. Außerdem übernimmt der Wär-
für den Bauauftrag Systemschnittstellen • Betriebsweise mepumpeninstallateur Lieferung, Auf-
definiert werden. Die Gewerke vereinba- • Normheizlast des Gebäudes stellung und Regelung der Wärme-
ren deshalb für die einzelnen Schnittstel- • Leistungsquerschnitte und Aderzahlen pumpe sowie Lieferung und Montage
len die kennzeichnenden Anlagenparame- für Fühler und Steuerleitungen aller Einrichtungen zur Erfüllung der
ter und erhalten Aufschluss über die An- • Position der Anlage, Mess- und Sicherheitsanforderungen für brenn-
forderung an ihre Arbeitsleistung. Schalteinrichtung, Fühler und Pumpen bare Kältemittel gemäß DIN IEC
• Angaben zum Leistungsumfang des 61D/53/CD. Hinzu kommt die Vergabe
Schnittstelle Elektroinstallateurs der von ihm nicht selbst durchgeführ-
Wärmequelle – Wärmepumpe ten Teilaufträge und deren Koordina-
tion. Der Wärmepumpeninstallateur
• Kälteleistung der Wärmepumpe am nimmt die Wärmepumpe in Betrieb und
Auslegungstag 4.3 Aufgabenverteilung übergibt sie im Rahmen einer techni-
• Durchschnittlicher Jahreswärmeentzug schen Einweisung an den Kunden.
• Soleumlaufvolumen Für den reibungslosen Ablauf der Bezüglich der Bedienung und bei Be-
• Maximal mögliche Druckdifferenz Anlageninstallation ist zu empfehlen, für triebsstörungen ist er der Ansprech-
der Soleanlage die einzelnen Gewerke Mindestauftrags- partner.
• Tiefste Soleeintrittstemperatur bei der umfänge festzulegen, wobei der General-
individuellen Auslegung unternehmer in einem Pflichtenheft die • Mindestaufgabenumfang für
• Anschlussdimensionen an der Aufgaben verteilt und den Umfang der das Bohrunternehmen
Schnittstelle Arbeiten für die Subunternehmer vorgibt. Nach der Dimensionierung der Wär-
• Angaben zum Leistungsumfang des mequelle gemäß den regionalen geolo-
Bohrunternehmens Der Wärmepumpeninstallateur gischen Verhältnissen führt das Bohr-
kann aus dem Heizungsfachbetrieb, dem unternehmen die Bohrung durch, lie-
Schnittstelle Elektrofachbetrieb oder dem Bohrunter- fert und baut die Erdwärmesonden ein.
Wärmepumpe – Heizungsanlage nehmen kommen. Er und der beauftragte Die fachgerechte Verfüllung des Bohr-
Subunternehmer erledigen im Zusam- lochs schließt sich in Verbindung mit
• Leistungsdaten der Anlage menhang mit der Bereitstellung der Wär- einer Dokumentation der Bohrung an,
• Vorlauf und Rücklauftemperatur mepumpe eindeutig festgelegte Mindest- wobei ein Schichtenverzeichnis ange-
bei den Auslegungsbedingungen aufgaben. legt wird. Zu den Aufgaben gehören
• Nennheizwasser-Durchfluss außerdem Angaben über Position,
• Mindestheizwasser-Durchfluss • Mindestaufgabenumfang für genaue Tiefe und Anzahl der einge-
• Maximal mögliche Druckdifferenz den Wärmepumpeninstallateur brachten Sonden und deren Rohrdi-
• Anschlussdimensionen an der (Generalunternehmer) mensionen, sowie deren Übergabe an
Schnittstelle Er dimensioniert in Zusammenarbeit den Wärmepumpeninstallateur nach
• Angaben zum Leistungsumfang mit dem Hersteller die Wärmepumpe, der Druckprobe. Das Bohrunterneh-
des Heizungsinstallateurs meldet die Anlage beim Energieversor- men übernimmt ebenso die Horizon-
gungsunternehmen an und besorgt ge- talverlegung bis zum Verteiler in einem
gebenenfalls die erforderlichen Unter- bereitgestellten Schacht oder bis zur
lagen für die wasserrechtliche Erlaub- Innenseite der Gebäudeaußenwand.16
Hinzu kommen kann die Verlegung • Mindestaufgabenumfang für • Mindestaufgabenumfang für
der Verbindungsleitungen zwischen der den Heizungsbauer den Elektroinstallateur
Wärmequellenanlage und der solesei- Er dimensioniert die Heizflächen, Ver- Er verlegt die Last- und Steuerstrom-
tigen Wärmepumpen-Kompaktinstalla- teiler, Umwälzpumpen und Rohrlei- leitungen, richtet die Zählerplätze für
tion sowie das Einfüllen der Wärme- tungen nach den Angaben des Wärme- die Mess- und Schalteinrichtungen ein,
trägerflüssigkeit. pumpeninstallateurs, nimmt Druck- kümmert sich um den Zählerantrag und
proben, installiert die Heizung und besorgt den elektrischen Anschluss
übergibt sie an den Wärmepumpen- von Wärmepumpe, Regelung und
installateur. Nach dem Anschluss der Umwälzpumpen. Er übergibt den
Wärmeverteilungsanlage an die Wär- Leistungsumfang der Elektroinstallati-
mepumpe und der Inbetriebnahme on an den Wärmepumpeninstallateur.
wird die gesamte Anlage einreguliert.
Zuständigkeiten beim Bau einer Wärmepumpen-Heizungsanlage17
5 Aus- und Weiterbildung
Die Wärmequelle Erdwärmekol- Zur Verbesserung des Ausbil- In Intensivkursen des Fachverban-
lektor kann von einem fachlich geeigne- dungsstandes des Handwerks entwickel- des Elektrotechnische Handwerke NRW
ten Unternehmen erschlossen werden. ten die Fachverbände des Handwerks und und des Fachverbandes Sanitär Heizung
Dieser muss nicht zwangsläufig vom Tief- die Energieagentur NRW ein- oder mehr- Klima NRW können sich Fachhandwer-
bauunternehmen verlegt werden. tägige Fortbildungsseminare. ker zum Wärmepumpeninstallateur quali-
fizieren.
Der Elektroinstallateur kann be- Die Energieagentur NRW bietet
dingt durch den oft engeren Kontakt zum im Rahmen des REN Impuls-Programms Die angehenden Wärmepumpen-
Energieversorgungsunternehmen zusätz- RAVEL NRW ein eintägiges Seminar für installateure werden zu Generalisten aus-
liche Informationen zu Wärmepumpen- Handwerker der Gewerke Elektro, Sani- gebildet, die den Kunden das Produkt und
Stromtarifen und Förderprogrammen zur tär, Heizung und Klima sowie für Planer entsprechende Dienstleistungen bieten
Verfügung stellen. und Energieberater an. Daraus werden im können. Im Lehrprogramm steht ebenso
Bedarfsfall Kurzvorträge zum Wärme- die Einhaltung besonderer Qualitätsstan-
pumpeneinsatz für interessierte Gruppen dards, um den ökonomischen und ökolo-
wie Architekten, Planer und Behörden- gischen Betrieb von Wärmepumpenanla-
4.4 Verträge mitarbeiter zusammengestellt. Diese Ver- gen zu gewährleisten.
anstaltungen behandeln folgende The-
Für die Zusammenarbeit zwischen menkomplexe: Das Ausbildungsprogramm zielt
den kooperierenden Unternehmen soll vor allem auf das Elektrotechniker-Hand-
Rechtssicherheit bestehen. Die Fachver- • Dimensionierung von Elektro- werk, Fachrichtung Elektroinstallation,
bände der Installationsgewerke haben wärmepumpen und Handwerker aus dem Bereich Sani-
deswegen zusätzlich Musterverträge aus- • Analyse der ökologischen und tär, Heizung, Klima.
gearbeitet, die die Abstimmung zwischen ökonomischen Vorteile der
den Einzelgewerken und Fragen der Elektrowärmepumpe
Gewährleistung regeln. Zur konkreten • Effiziente Vermarktung,
Vertragsgestaltung leisten die Fachver- Projektierung, Einbau, Wartung
bände weitere Hilfestellung • Berechnung der Anlagenauf-
wandszahl
Die Musterverträge liegen dieser • Wirtschaftlichkeit und Vollkosten-
Broschüre bei oder können bei den im vergleich
Anhang genannten Adressen abgefragt • Einsatzbereiche: Vom sanierten Alt-
werden. bau bis zum Passivhaus.18
Der Arbeitskreis Wärmepumpe Landesinitiative Zukunftsenergien NRW Bildnachweis
der Landesinitiative Zukunftsenergien c/o Ministerium für Verkehr, Energie und
NRW erarbeitete die Grundlagen dieser Landesplanung des Landes Nordrhein- HAUTEC Aktiengesellschaft,
Broschüre. Westfalen Bedburg-Hau
Haroldstraße 4
40213 Düsseldorf Initiativkreis WärmePumpe e.V.,
Telefon 02 11/8 66 42-0 München
Telefax 02 11/8 66 42-22
INTEC Industrievertrieb, Köln
Ochsner Wärmepumpen GmbH,
Ansprechpartner sind unter den Linz (A)
folgenden Adressen zu finden. Dort kön-
nen auch weitere Vertragsmuster für die Viessmann Werke GmbH & Co.,
Zusammenarbeit zwischen den Gewerken Allendorf/Eder
angefordert werden:
Waterkotte GmbH, Herne
Fachverband Elektrotechnische
Handwerke NRW
Hannöversche Straße 22
44143 Dortmund Literatur
Postfach 11 01 95
44057 Dortmund „Heizen mit Wärmepumpen“, H. West-
Telefon 02 31/5 19 85-15 kämper, Broschüre der Verbraucherzen-
Telefax 02 31/5 19 85-44 trale Nordrhein-Westfalen e.V. und der
Verbraucherzentrale Niedersachsen e.V.,
Fachverband Sanitär Heizung Klima 1. Auflage, Hannover 1999
Nordrhein-Westfalen
Grafenberger Allee 59 „Wärmepumpeninstallation – Informatio-
40237 Düsseldorf nen für den Fachmann“, W. Bing, et al.,
Telefon 02 11/6 90 65-34 RWE Energie AG, Essen 1996
Telefax 02 11/6 90 65-49
„Elektrowärmepumpen für Wohngebäu-
Landesfachgruppe Brunnenbau NR de“, hrsg. von der Energieagentur NRW,
Monnetstraße 5 REN Impuls-Programm RAVEL NRW,
52146 Würselen Wuppertal 2002
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gegründet. Ihr Auftrag lautet, Unterneh-
men sowie Städten und Gemeinden Hilfe-
stellung zur ökonomischeren Energiever-
wendung und zum Einsatz unerschöpflicher
Energiequellen zu geben – einerseits durch
Beratung, andererseits durch Know-how-
Transfer.
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