Spreizung bei LWWP: Einfluss der Umwälzpumpenleistung auf die JAZ

Guten Tag zusammen. Ich beschäftige mich aktuell intensiv mit der Optimierung meiner Luft-Wasser-Wärmepumpe im Hinblick auf die kommende Heizsaison. Bisher fahre ich eine Spreizung von etwa 7 Kelvin zwischen Vor- und Rücklauf bei einer Heizlast von rund 8 kW. Nun habe ich in verschiedenen Fachartikeln gelesen, dass eine geringere Spreizung bei einer modulierenden Anlage den Wirkungsgrad verbessern kann, da die Wärmepumpe in einem effizienteren Kennlinienbereich arbeitet. Allerdings steigt bei einer Erhöhung des Volumenstroms auch die Stromaufnahme der internen Umwälzpumpe deutlich an. Hat jemand von Ihnen konkrete Erfahrungen, ab welchem Punkt die erhöhte Pumpenleistung den durch die bessere Wärmeübertragung gewonnenen Effizienzvorteil bei der JAZ wieder zunichte macht? Ich betreibe eine moderne Monoblock-Anlage in einem sanierten Altbau mit überwiegend Heizkörpern, die allerdings für niedrige Systemtemperaturen ausgelegt wurden. Wie gehen Sie in der Praxis bei der Einstellung des Volumenstroms vor, um das Optimum zu finden, ohne die Hydraulik zu destabilisieren?

Guten Tag Markus. Interessante Fragestellung, die bei der Inbetriebnahme gemäß VDI 4645 oft vernachlässigt wird. Aus meiner Erfahrung als SHK-Meister ist eine Spreizung von 7 Kelvin für einen sanierten Altbau mit Heizkörpern schon ein solider Wert. Wenn Sie den Volumenstrom erhöhen, um auf 5 Kelvin zu kommen, steigt die elektrische Leistungsaufnahme der Hocheffizienzpumpe oft exponentiell an, da der hydraulische Widerstand in den Rohrleitungen quadratisch mit dem Durchfluss zunimmt. Mein Rat: Messen Sie den Stromverbrauch der internen Pumpe bei verschiedenen Stufen. Oft ist der Gewinn an der Wärmepumpe durch die leicht gesenkte Systemtemperatur so gering, dass er von der zusätzlichen Last der Pumpe fast komplett aufgezehrt wird. Solange Ihre Hydraulik stabil läuft und kein hydraulischer Kurzschluss entsteht, würde ich bei 7 Kelvin bleiben.

Hallo zusammen, ich bin als Bauherrin bei meiner Sanierung vor genau demselben Problem gestanden. Wir haben uns nach langem Hin und Her für einen konstanten Volumenstrom entschieden, der genau den Anforderungen für die Abtauzyklen unserer Monoblock-Anlage entspricht. Mein Heizungsbauer hat mir erklärt, dass gerade bei der Enteisung des Verdampfers ein gewisser Mindestvolumenstrom zwingend notwendig ist, damit die Wärmepumpe nicht auf Störung geht. Ich habe über das Monitoring-Tool meiner Anlage den COP über eine Woche beobachtet. Bei mir war der Unterschied zwischen 5 und 8 Kelvin Spreizung im täglichen Mittel vernachlässigbar. Wichtiger war für uns, dass der hydraulische Abgleich penibel durchgeführt wurde, damit jeder Raum gleichmäßig warm wird. Wenn das System einmal abgeglichen ist, sollte man nicht zu viel an der Pumpe experimentieren, da man sich sonst nur neue Probleme mit der Regelung einhandelt.

Vielen Dank für die schnellen Rückmeldungen! Das Argument von Sabine bezüglich der Abtauzyklen ist ein sehr wichtiger Punkt, den ich so noch nicht auf dem Schirm hatte. Meine Anlage braucht in der Tat einen gewissen Mindestdurchfluss, um die Wärme aus dem Puffer während der Enteisung zu ziehen. Wenn ich die Pumpe zu stark drossele, könnte das tatsächlich zu Fehlermeldungen führen. Thomas, Ihr Hinweis auf den quadratischen Anstieg des Widerstandes ist einleuchtend. Ich werde in den nächsten kalten Tagen mal die Leistungsaufnahme der Pumpe bei 5, 6 und 7 Kelvin Spreizung loggen. Wenn der Gewinn an der JAZ lediglich im Bereich von 0,05 liegt, lohnt sich der Aufwand sicher nicht. Ich bleibe dann lieber bei den bewährten 7 Kelvin und optimiere stattdessen weiter meine Heizkurve.

Kollegen, man sollte hier die physikalische Komponente der Wärmeübertragung am Wärmetauscher nicht unterschätzen. Eine geringere Spreizung bedeutet einen höheren mittleren Temperaturhub, was theoretisch den Wärmeübergang verbessert. Doch bei Heizkörpern ist die Wärmeabgabe ohnehin durch die Oberfläche limitiert, nicht durch die Spreizung. Ein Tausch gegen größere Heizkörper hätte einen massiv höheren Effekt auf die JAZ als das Pumpen-Tuning. In der Praxis gemäß GEG-Kontext empfehle ich, die Pumpe primär so einzustellen, dass sie den hydraulischen Abgleich unterstützt und die Systemtemperaturen so niedrig wie möglich hält, ohne dass die Stromaufnahme der Umwälzpumpe in den Bereich von 50 Watt und mehr wandert. Achten Sie darauf, dass keine Strömungsgeräusche entstehen. Wenn Sie das Optimum suchen, ist die Begrenzung der Vorlauftemperatur durch einen präzisen Abgleich der Thermostatventile deutlich effektiver als eine reine Volumenstrom-Optimierung.