Inverter-Frequenz bei hohen Windlasten im Winterbetrieb

Moin Leute, ich habe mal eine Beobachtung zu meiner neuen Luft-Luft-Wärmepumpe. Bei uns am Hang pfeift es im November ordentlich, und mir ist aufgefallen, dass der Inverter meines Außengeräts bei starkem Wind plötzlich deutlich höher taktet als bei windstillem Wetter, obwohl die Außentemperatur identisch ist. Ich vermute, dass der Luftstrom durch den Verdampfer durch den Winddruck massiv beeinflusst wird und die Regelung deshalb gegensteuern muss. Hat jemand von euch ähnliche Beobachtungen gemacht? Ich frage mich, ob die Regelung der Lüfterdrehzahl durch den Wind korrumpiert wird und die Anlage dadurch unnötig Strom frisst. Muss man hier eventuell mit einer baulichen Abschirmung nachbessern, um den Wärmetauscher zu schützen, oder ist das Verhalten der Inverter-Elektronik vollkommen normal? Bin gespannt auf eure Einschätzungen, ob ich mir Gedanken machen muss oder ob die Steuerung das problemlos kompensieren kann. Der Energieverbrauch steigt bei Wind nämlich spürbar an.

Hallo Jens, das ist eine absolut treffende Beobachtung. Als SHK-Meister sehe ich das bei exponierten Anlagen am Hang häufiger. Wenn der Wind frontal auf den Ventilator drückt, arbeitet dieser gegen einen erhöhten Staudruck an, oder er wird durch den Wind zusätzlich beschleunigt, was die Sensorik verwirrt. Die Regelung versucht dann, über die Inverter-Frequenz den optimalen Massenstrom durch den Verdampfer aufrechtzuerhalten, um die Vereisung zu verhindern und die Heizleistung stabil zu halten. Das ist im Sinne der VDI 4645 zwar nicht als Fehler gelistet, führt aber physikalisch bedingt zu einem höheren Stromverbrauch. Bevor Sie bauliche Maßnahmen treffen, prüfen Sie unbedingt die Vorgaben zur Luftführung und zum Schallschutz. Eine zu enge Abschirmung könnte einen Luftkurzschluss provozieren, was den Wirkungsgrad Ihrer Anlage noch weiter verschlechtern würde. Ein einfacher Windschott darf den Mindestabstand nicht unterschreiten.

Vielen Dank für die schnelle Einschätzung, Markus. Das mit dem Luftkurzschluss ist ein wichtiger Hinweis, daran hatte ich in meiner ersten Euphorie gar nicht gedacht. Ich habe mal bei windigem Wetter kurz mit einem Anemometer gemessen und festgestellt, dass die Strömungsgeschwindigkeit am Ausblasgitter tatsächlich stark schwankt. Wenn ich nun ein Windschott errichte, muss ich vermutlich die Vorgaben zur freien Anströmfläche strikt einhalten. Lohnt sich der Aufwand bei den aktuellen Strompreisen überhaupt, oder reguliert sich die Anlage bei moderaten Temperaturen im Winter ohnehin selbst wieder ein? Ich möchte nur vermeiden, dass der Inverter durch das ständige Nachregeln unnötig verschleißt.

Moin zusammen, ich stehe bei meinem Bauvorhaben vor einer ähnlichen Problematik. Mein Energieberater hat bei der Berechnung nach GEG explizit auf die Aufstellungssituation hingewiesen. Bei mir wird das Außengerät daher leicht versetzt zur Hauptwindrichtung platziert. Jens, bei deinem Problem würde ich dir raten, die Stromaufnahme einmal über einen längeren Zeitraum mit einem Smart-Meter zu loggen und mit der Wetterstatistik abzugleichen. Wenn die Mehrkosten marginal sind, würde ich von baulichen Maßnahmen absehen. Eingriffe in die Aufstellung können auch die Gewährleistung beeinflussen, falls durch einen Hitzestau die Elektronik leidet. Bleib lieber bei einer regelmäßigen Wartung gemäß ChemKlimaschutzV, damit der Verdampfer auch bei widrigen Bedingungen sauber bleibt und die Luftführung nicht durch Ablagerungen zusätzlich gehemmt wird.

Kurze Rückmeldung aus der Praxis: Ich habe bei einer Anlage im Schwarzwald eine Windschutzwand aus Lochblech installiert, die etwa zwei Meter vor dem Gerät steht. Das nimmt die kinetische Energie des Windes, ohne den Volumenstrom nennenswert zu behindern. Die Inverter-Drehzahl ist danach deutlich konstanter geblieben, was sich positiv auf den COP-Wert ausgewirkt hat. Das ist natürlich kein Allheilmittel und sollte bei größeren Installationen immer mit dem Fachbetrieb abgestimmt werden. Wenn du die bauliche Lösung wählst, achte darauf, dass sie stabil gegen Sturmböen ist, sonst hast du nach dem nächsten Novembersturm ein weiteres Problem am Haus. Solange die Anlage ihre Heizlast erreicht, ist der Mehrverbrauch oft nur ein ästhetisches Problem in der Statistik, aber eine Optimierung schont auf Dauer definitiv die Komponenten.