Angesichts steigender Energiepreise und strengerer Umweltauflagen sind Wärmepumpen zur führenden Lösung für die Beheizung von Einfamilienhäusern in Österreich geworden. Viele potenzielle Nutzerinnen und Nutzer fragen sich jedoch: Kann ein solches System auch an den kältesten Wintertagen Komfort gewährleisten? Dieser Artikel erklärt die technischen Funktionsprinzipien von Luft-Wasser-Wärmepumpen und hilft Ihnen, die richtige Wahl für Ihr Haus zu treffen.
Kann eine Wärmepumpe bei -20°C effizient arbeiten?
Einer der häufigsten Mythen über Wärmepumpen ist die Überzeugung, dass sie bei niedrigen Temperaturen ineffizient sind. Tatsächlich können moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen sogar bei -25°C effizient arbeiten. Das klingt paradox: Wie lässt sich Wärme aus frostiger Luft gewinnen? Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe basiert auf den grundlegenden Gesetzen der Thermodynamik, die es ermöglichen, mithilfe zusätzlicher mechanischer Arbeit Wärmeenergie aus einer kalten in eine warme Umgebung „umzupumpen“.
Physik des Prozesses: der Kältekreislauf der Wärmepumpe
Der Betrieb einer Wärmepumpe beruht auf einem Kältekreislauf, der aus vier Schlüsselschritten besteht:
- Verdampfung: Im Außengerät nimmt das Kältemittel R32 Wärme aus der Luft auf und verdampft. Selbst bei -25°C enthält die Luft Wärmeenergie, die „gewonnen“ werden kann.
- Verdichtung: Der Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel und erhöht dessen Temperatur auf 60–85°C.
- Kondensation: Im Innengerät gibt das heiße Gas Wärme an das Wasser des Heizungssystems ab und kondensiert.
- Entspannung: Ein elektronisches Expansionsventil senkt den Druck des Kältemittels, wodurch es abkühlt und zum Außengerät zurückkehrt, um den Zyklus von neuem zu beginnen.
Das Kältemittel R32 spielt dank seiner einzigartigen thermodynamischen Eigenschaften eine Schlüsselrolle in diesem Prozess. Bei niedrigem Druck siedet es bereits bei sehr niedrigen Temperaturen (etwa -52°C), was es ermöglicht, Wärme selbst aus sehr kalter Luft aufzunehmen. Bei Druckerhöhung im Kompressor steigt die Kondensationstemperatur von R32 auf ein Niveau, das ausreicht, um den Heizkreis auf 35–55°C zu erwärmen.
Schlüsselkomponenten der Wärmepumpe und ihre Funktionen
Um eine hohe Effizienz der Wärmepumpe bei niedrigen Temperaturen sicherzustellen, besteht das System aus folgenden Hauptkomponenten:
- Inverter-DC-Kompressor — das Herz des Systems, ermöglicht eine stufenlose Leistungsregelung von 30% bis 100% und optimiert so den Energieverbrauch unter verschiedenen Betriebsbedingungen
- Lamellenverdampfer des Außengeräts — sorgt für maximale Wärmeübertragerfläche zur Luft und ist mit einer automatischen Abtaufunktion ausgestattet
- Plattenkondensator — hocheffizienter Wärmetauscher im Innengerät zur Wärmeübertragung an das Heizungswasser
- Elektronisches Expansionsventil — dosiert die Kältemittelmenge präzise entsprechend der Wärmelast
- EC-Motoren der Ventilatoren — energieeffiziente, elektronisch kommutierte Motoren mit stufenloser Drehzahlregelung
- Temperatur- und Drucksensoren — ermöglichen die Echtzeitüberwachung der Systemparameter
- Regler mit witterungsgeführter Logik — passt die Vorlauftemperatur automatisch an die äußeren Bedingungen an
BeeSmart-Wärmepumpenmodelle: technische Daten
Die BeeSmart-Serie von Mycond umfasst vier Modelle mit unterschiedlicher Leistung, um den Bedarf von Häusern verschiedener Größe optimal abzudecken. Nachfolgend ihre wichtigsten technischen Parameter:
| Modell | Heizleistung A7 W35, kW | COP A7 W35 | Max. Leistung A-7 W35, kW | COP A-7 W35 | Außentemperaturbereich, °C | Kältemittel | Geräuschpegel, dB(A) | Energieeffizienzklasse | Stromversorgung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MHCS 035 NBS/UBS | 9,2 | 4,38 | 5,7 | 2,97 | -25 bis +43 | R32 | 52 | A+++ | 230 V 50 Hz |
| MHCS 045 NBS/UBS | 11,6 | 4,3 | 7,65 | 2,99 | -25 bis +43 | R32 | 52 | A+++ | 230 V 50 Hz |
| MHCS 050 NBS/UBS | 15,35 | 4,78 | 10,5 | 3,27 | -25 bis +43 | R32 | 59 | A+++ | 400 V 50 Hz |
| MHCS 070 NBS/UBS | 18,5 | 4,47 | 12,6 | 3,12 | -25 bis +43 | R32 | 61 | A+++ | 400 V 50 Hz |
Die Kennzeichnung A7 W35 bedeutet, dass die Parameter bei einer Lufttemperatur von +7°C und einer Wasseraustrittstemperatur von +35°C gemäß EN14511 gemessen wurden. Das ermöglicht einen objektiven Vergleich verschiedener Wärmepumpenmodelle. Die Parameter A-7 W35 zeigen den Betrieb des Systems unter winterlichen Bedingungen.
Vorteile der BeeSmart-Wärmepumpen
Bei der Auswahl einer Wärmepumpe für die klimatischen Bedingungen in Österreich sollten Sie auf folgende Vorteile von BeeSmart achten:
- Garantierter Betrieb bis -25°C ohne Funktionsverlust, im Unterschied zu Budgetmodellen mit Begrenzung auf -15°C
- Hoher saisonaler Leistungskoeffizient (SCOP) für Niedertemperatursysteme wie Fußbodenheizung
- Möglichkeit der Integration zusätzlicher Wärmeerzeuger über das Modbus-Protokoll
- Witterungsgeführte Regelung, die bis zu 20% Energie spart im Vergleich zu Systemen mit konstanter Vorlauftemperatur
- Heat Pump Keymark-Zertifizierung — unabhängige Bestätigung der angegebenen Leistungsparameter
Alternativen und Vergleich von Heizsystemen
Bei der Planung des Heizungssystems sollten folgende Alternativen in Betracht gezogen werden:
- Gaskessel: geringere Anfangsinvestitionen, jedoch 3–4 Mal höhere Betriebskosten im Vergleich zu Wärmepumpen
- Erdwärmepumpen „Sole/Wasser“: über das Jahr stabilerer COP, aber die Kosten für Bohrungen erhöhen das Budget um 40–60%
- Monoblock-Wärmepumpen: einfachere Montage, jedoch mit Entfernungsbeschränkungen und Risiko des Einfrierens der Kältemittelleitung
| Heizsystem | COP bei -7°C | COP bei +7°C | Jährliche Betriebskosten* |
|---|---|---|---|
| BeeSmart MHCS 035 | 2,97 | 4,38 | niedrig |
| Wärmepumpe „Sole/Wasser“ | 3,8 | 4,5 | niedrig |
| Gaskessel | 0,92 | 0,92 | hoch |
| Elektrokessel | 1,0 | 1,0 | sehr hoch |
* Berechnung auf Basis der Energiepreise für Österreich mit Stand 2023
Besonderheiten bei Installation und Betrieb
Für den optimalen Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sind folgende Aspekte zu beachten:
- Hydraulisches Schema: Es wird die Installation eines Pufferspeichers empfohlen, um häufige Ein-/Ausschaltzyklen des Kompressors zu vermeiden.
- Mischeinheiten: Bei gleichzeitiger Nutzung von Heizkörpern (W55) und Fußbodenheizung (W35) sind Mischkreise erforderlich, um unterschiedliche Temperaturniveaus zu erzeugen.
- Automatischer Abtauzyklus: Das System erkennt die Vereisung des Außentwärmeübertragers automatisch und schaltet für 5–10 Minuten in den Kühlbetrieb, um Eis zu entfernen.
- Wartung: Umfasst die jährliche Überprüfung des Kältemitteldrucks und die Reinigung der Wärmetauscher.
Häufige Fragen zu Wärmepumpen
Kann eine Wärmepumpe bei -25°C arbeiten?
Ja, die BeeSmart-Modelle sind speziell für den Betrieb bei Temperaturen bis -25°C entwickelt und bleiben dabei effizient. Bei so niedrigen Temperaturen sinkt der COP, dennoch sorgt das System weiterhin für Heizung.
Was sind COP und SCOP einer Wärmepumpe?
COP (Coefficient of Performance) ist der Leistungskoeffizient, der das Verhältnis der erzeugten Wärmeenergie zum verbrauchten Strom zeigt. Zum Beispiel bedeutet COP 4,0, dass aus 1 kW elektrischer Energie 4 kW Wärme erzeugt werden. SCOP ist der saisonale COP und berücksichtigt die Effizienz über die gesamte Heizperiode bei unterschiedlichen Temperaturen.
Warum ist die Wärmepumpe im Winter lauter?
Ein erhöhter Geräuschpegel im Winter kann mit dem Abtauzyklus zusammenhängen, wenn das System in den reversiblen Betrieb wechselt, um Eis vom Wärmeübertrager des Außengeräts zu entfernen.
Wird ein Reservekessel beim Einsatz einer Wärmepumpe benötigt?
Für BeeSmart-Modelle mit Betrieb bis -25°C ist ein Reservekessel in den meisten Regionen Österreichs nicht zwingend erforderlich. In Gebirgsregionen mit langen Perioden sehr niedriger Temperaturen kann jedoch eine zusätzliche Wärmequelle empfohlen werden, um die Versorgungssicherheit zu erhöhen.
Was ist der Unterschied zwischen den Kältemitteln R32 und R410A?
R32 hat ein geringeres Treibhauspotenzial (GWP) — 675 gegenüber 2088 bei R410A — und ist damit umweltfreundlicher. Zudem bietet R32 eine höhere Energieeffizienz des Systems und benötigt für die gleiche Leistung etwa 30% weniger Füllmenge.
Checkliste zur Auswahl einer Wärmepumpe
- Bestimmen Sie die erforderliche Heizleistung für Ihr Haus
- Prüfen Sie die minimale Betriebstemperatur der Wärmepumpe (für Österreich wird nicht höher als -20°C empfohlen)
- Vergleichen Sie den SCOP für Ihr konkretes Heizungssystem (Fußbodenheizung oder Heizkörper)
- Achten Sie auf den Geräuschpegel des Außengeräts, besonders bei Nähe zu Nachbargrundstücken
- Stellen Sie sicher, dass das Produkt das Heat Pump Keymark oder andere europäische Qualitätszertifikate besitzt
Typische Fehler bei Auswahl und Installation einer Wärmepumpe
- Unterschätzung der erforderlichen Systemleistung für Kältepeaks
- Fehlender Pufferspeicher, was zum Takten des Kompressors führt
- Fehlberechnung der Wärmeübertragerflächen für Niedertemperatursysteme
- Ignorieren akustischer Eigenschaften bei der Platzierung des Außengeräts
- Einsparungen bei qualifizierter Montage und Inbetriebnahme
Fazit
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eine moderne, energieeffiziente Lösung zur Beheizung von Häusern, die selbst bei den niedrigsten Wintertemperaturen in Österreich Komfort gewährleisten kann. Dank Invertertechnologie, effizienten Kältemitteln und intelligenten Steuerungen erreichen die BeeSmart-Modelle einen hohen Leistungskoeffizienten (COP) sogar bei -25°C.
Für die richtige Auswahl und Planung Ihres Heizungssystems mit Wärmepumpe empfehlen wir die Beratung durch unsere Ingenieurinnen und Ingenieure. Kontaktieren Sie die Expertinnen und Experten von Mycond über die Kontaktdaten auf der Website für eine individuelle Auswahl der Wärmepumpe nach Ihren Anforderungen und Einsatzbedingungen.
