Wärmepumpen im Bestand

Spezielle Heizkörper zur Wärmeverteilung

Foto: Kampmann

Früher wurde es oftmals argwöhnisch beäugt, wenn als Ersatz für eine Gas- oder Ölheizung eine Wärmepumpe in einem „alten“ Haus eingebaut wurde. Und zu den Anfangszeiten dieses Wärmesystems konnte man auch sagen: zu Recht. Dies gilt heute jedoch nicht mehr, weder für das Heizsystem noch für die Wärmeverteilung im Haus. Denn es gibt inzwischen Heizkörper, die speziell auf den Betrieb mit Wärmepumpen ausgerichtet sind.

Ja, es gibt einen Zusammenhang zwischen hohen Vorlauftemperaturen und Wärmepumpen, und es ist korrekt, dass diese solche Temperaturen nicht so sehr mögen. Die Wärmepumpe muss dann die aus der Umwelt gelieferte Eingangstemperatur, die aus Luft, Wasser oder Erdwärme stammen kann, über eine höhere Differenz heben. Das kostet mehr Strom. Das Gleiche gilt, wenn Eingangstemperaturen besonders niedrig sind, wenn also z.B. die Luft oder der Boden (Erdwärmepumpe) im Winter frostig sind. Dann wird mehr Strom benötigt, um aus der Umweltenergie brauchbare Energie für Raumwärme oder für warmes Wasser zu machen, und die Effizienz der Pumpe sinkt.

Foto: Kampmann In Ruheräumen sollten Heiz­körper mit Ventilatoren leise sein.

Wie effizient eine Wärmepumpe ist, gibt die sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ) an. Sie ist eine Verhältniszahl. Wenn ein Wärmepumpenhersteller etwa angibt, dass seine Wärmepumpe eine JAZ von 4 hat, dann bedeutet das, dass mithilfe von 1 kWh eingesetztem Strom 4 kWh Wärme erzeugt werden. Ob diese JAZ erreicht wird oder nicht, hängt auch von den beiden vorgenannten Faktoren ab: welche Vorlauftemperatur im Wärmeverteilsystem benötigt wird und wie tief ggf. die Temperaturen im Winter ins Minus fallen.

Keine übertriebenen Sorgen

Beim Thema tiefe Temperaturen sollte man sich keine übertriebenen Sorgen machen. Erstens haben die Wärmepumpenhersteller ihre Anlagen in den vergangenen Jahren hier deutlich weiterentwickelt und die Sorge stammt nur noch aus der technischen Anfangszeit. Zweitens, selbst wenn mal tageweise oder auch für eine Woche oder länger die Temperaturen deutlich im Minusbereich landen, treibt das den Eigenheimer bzw. Besitzer einer Wärmepumpe nicht in den Ruin.

Foto: Kermi

Bleibt aber die Frage bzgl. der Vorlauftemperatur in einem vorhandenen Wärmeverteilsystem offen, das z.B. jahrzehntelang mit einem Ölkessel lief. Nicht jedes Eigenheim hat eine Fußbodenheizung, und klassische Radiatoren verlangen hohe Temperaturen – oder doch nicht?

System im Bestandsbau möglich?

Vor ein paar Jahren ergab eine Studie des Fraunhofer Instituts, für die über mehrere Jahre unterschiedliche Bestandsbauten mit Wärmepumpen beobachtet wurden, dass Wärmepumpen sehr wohl in solchen Gebäuden betrieben werden können. Die im Projekt untersuchten Häuser waren zwischen 15 und 170 Jahre alt. Mindestens genauso wichtig war die Erkenntnis, dass selbst richtig alte Wärmeverteilsysteme in der Praxis mit deutlich niedrigeren Vorlauftemperaturen auskamen bzw. betrieben werden könnten, als technisch zuvor ermittelt bzw. ausgelegt wurde.

Foto: Kampmann Die Installation ist relativ einfach.

Der Knackpunkt ist der sogenannte Normauslegungspunkt. Über ihn wird die Heizkreistemperatur bestimmt. Das Manko ist, dass dieser in der Regel auf Außentemperaturen von um –12 bis –16 °C ausgelegt ist/ausgelegt war. In der Realität werden aber nur an ganz wenigen Tagen im Jahr solche Temperaturen erreicht.

 

Begriffs-ABC Bei Wärmepumpen-Heizkörpern handelt es sich in der Bauweise meist um einen klassischen Heizkörper auf Basis wasserdurchströmter Platten und Konvektionslamellen, aber mit integriertem Lüftersystem (Ventilatoren). Es sind besondere Niedertemperatur-Heizkörper, die mit Wärmepumpen kombiniert werden können. Der Begriff Gebläsekonvektor wird oft synonym verwendet. Oftmals werden von Monteuren die höheren Installationszeiten als Argument gegen Wärmepumpen-Heizkörper genannt (zusätzlicher Elektroanschluss) und auf konventionelle Niedertemperatur-Heizkörper gesetzt. Schlussendlich ist es wie immer eine Abwägungssache im individuellen Einzelfall, aber es sollte bekannt sein, dass es neben dem klassischen Niedertemperatur-Heizkörper speziell für Wärmepumpen mit Wärmepumpen-Heizkörpern bzw. Gebläsekonvektoren eben auch noch andere Lösungen gibt. Der Vorteil der eingebauten Ventilatoren ist, dass sie die Luftmenge erhöhen, die durch den Konvektor strömt, worüber der Raum schnell erwärmt wird. Kühlfunktion Ein anderer interessanter Aspekt ist die optionale Kühlfunktion der Gebläsekonvektoren. Moderne Wärmepumpensysteme sind heute oftmals mit einer passiven Kühlfunktion ausgestattet, was grundsätzlich die Möglichkeit schafft, eine gewisse Raumkonditionierung in Richtung Kühle vorzunehmen – wenn auch in Grenzen. Manche Gebläsekonvektoren werden auch als Fan Coils bezeichnet. Bei diesen muss der Lüfter immer aktiv sein, um genügend Leistung zu bekommen. Deshalb muss auch beachtet werden, dass Fan Coils nur bei Lüfterbetrieb effektiv arbeiten, sodass sie sich z.B. für Ruheräume nur bedingt eignen.

 

Das Vorhandene prüfen

Es gibt also verschiedene Ansätze und Möglichkeiten, selbst in einem alten, klassischen Wärmeverteilsystem die Vorlauftemperatur zu senken bzw. einmal überprüfen zu lassen. Oftmals sind die Bestandsanlagen aus den alten Tagen über- und am tatsächlichen Bedarf vorbei dimensioniert. Hier lohnt sich eine neue, genaue Berechnung. Auf einen 20-kW-Gas- oder Ölkessel muss nicht zwangsläufig eine 20-kW-Wärmepumpe folgen. Und es gilt auch, ein vorhandenes Wärmeverteilsystem auf eine Wärmepumpentauglichkeit durchaus zu prüfen.

Spezielle Heizkörper erhältlich

Dennoch spielt das Wärmeverteilsystem im Haus für die Effizienz der Wärmepumpe eine bedeutende Rolle. Auf dem Markt werden inzwischen Heizkörper angeboten, die bei gleichem Platzbedarf wesentlich geringere Heizkreistemperaturen benötigen als alte Radiatoren. Sie sind demnach interessante Alternativen gegenüber einem Einbau einer aufwändigen und damit auch teuren Fußbodenhei­zung.

Foto: Purmo Schnitt durch einen Wärmepumpen-Heizkörper, der mit Ventilatoren arbeitet (schwarze Elemente).

Wärmepumpen-Heizkörper können mit niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden, ohne dass es dazu großer Heizkörper bedarf. Der Vorteil von Wärmepumpen-Heizkörpern gegenüber herkömmlichen Heizkörpern ist, dass sie mit eingebauten Ventilatoren arbeiten, die die Luftmenge erhöhen, die durch den Konvektor strömt, was eine schnelle Raumerwärmung ermöglicht.
Hersteller geben an, dass sie mit ähnlichen oder gleichen Vorlauftemperaturen wie die einer Fußbodenheizung betrieben werden können, bei gleichen Abmessungen wie übliche Radiatoren. Sie können praktisch eins zu eins gegen alte Heizkörper getauscht werden.

Stromversorgung sicherstellen

Ein zu bedenkender Punkt: Für die Installation solcher Systeme ist eine Stromversorgung für den Ventilator und die Regelung notwendig, sprich, eine Steckdose in der Nähe. Die Ventilatoren passen sich in der Laufleistung automatisch an. Sie verteilen bei Bedarf die Wärme schnell im Raum und regeln sich, wenn diese erreicht ist, wieder herunter, um die Raumwärme-Vorgabe zu halten. Innen liegende Sensoren erkennen, wann die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist. Dann wird nicht nur die Heizwasserzufuhr gedrosselt, sondern es werden ggf. auch die Lüfter abgeschaltet, unabhängig von der gewählten Betriebsstufe.

Foto: Buderus Im Heizkörper verbaute Ventilatoren benötigen zum Betrieb einen Stromanschluss. Das Display zeigt zentrale Systemzustände an.

Der Stromverbrauch der am Markt gängigen Markenfabrikate bewegt sich, als Orientierungsgröße, in der Bandbreite von ca. 1 bis 30 Watt pro im Heizkörper verbautem Lüfter. Das Gros der Wärmepumpen-Heizkörper am Markt kommt mit einer Vorlauftemperatur von 35 °C aus, manche liegen sogar darunter.

Niedertemperatur-Heizkörper

Die noch niedrigere Vorlauftemperatur grenzt die Wärmepumpen-Heizkörper von sogenannten Niedertemperatur-Heizkörpern ab, die in der Regel um die 50 °C benötigen. (Die Bezeichnung ist teilweise verwirrend, da Niedertemperatur-Heizkörper oft auch als Wärmepumpen-Heizkörper bezeichnet werden.) Wenn ein Installateur mit einem guten Niedertemperatur-Heizkörper ein Wärmeverteilsystem realisieren kann, dann ist das sicher eine Option. Am Ende ist es eine Frage von Kosten und der glaubwürdig vorgebrachten bzw. gewünschten technischen Lösung.

Foto: Kermi Niedrigtemperatur- bzw. Wärmepumpen-Heizkörper sind eine gute Alternative zur Fußbodenheizung.

Preis-Check und Förderung

Am Ende haben alle Heizkörper ihren Preis. Hier pauschale Werte anzugeben ist schwierig, da die Kosten z.B. davon abhängen, welche Baugröße gewünscht bzw. nötig ist oder ob bestimmte Zusatzfunktionen gewünscht sind. Die Hersteller geben keine unverbindlichen Preisempfehlungen für Endverbraucher an, da sie in einem dreistufigen Vertrieb arbeiten und es am Ende den Installationspartnern selbst überlassen ist, in einer gewissen Bandbreite zu kalkulieren bzw. kalkulieren zu müssen.

Auch bei Wärmepumpen-kompatiblen Heizkörpern gleich welcher Art sollte man also den klassischen Weg einschlagen und sich mehrere Angebote einholen. Gut zu wissen ist auch, dass der Einbau solcher Heizkörper in bestimmten Kontexten über die staatliche KfW-Bank gefördert wird (s. Infokasten Förderung – was geht).

Dittmar Koop
Journalist für erneuerbare Energien und Energieeffizienz

 

Förderung – was geht Der Tausch von Heizkörpern oder Wärmeverteilsystemen, der im Zusammenhang mit einer Heizungsmodernisierung erfolgt, wird im Rahmen der Heizungsförderung als Umfeldmaßnahme gefördert. Eine Auflistung aller förderfähigen Maßnahmen und Leistungen der Heizungsförderung können Sie dem Infoblatt zu den förderfähigen Maßnahmen und Leistungen der KfW – Kapitel 4: Anlagen zur Wärmeerzeugung (Heizungstechnik) entnehmen: https://bit.ly/BEG-Sanierung Eine Antragstellung ist je nach Antragstellergruppe im folgenden Produkt möglich: Heizungsförderung für Privatpersonen – Wohngebäude (kfw.de/458) https://bit.ly/foerderung-458