Wärmepumpenregelung: Die wichtigsten Einstellungen im Überblick
Wärmepumpen lassen sich individuell und bedarfsgerecht einstellen. Die grundlegenden Regelungen und Einstellungen, sollten direkt nach der Installation von einem Energieeffizienz-Experten vorgenommen und geprüft werden um sicherzustellen, dass Ihre Anlage effizient und korrekt arbeiten kann.
In diesem Artikel wollen wir näher darauf eingehen, was Wärmepumpenregelung eigentlich bedeutet und welche wichtigen Regelungsmöglichkeiten es gibt.
Wärmepumpenregelung: Was bedeutet das?
Die Wärmepumpenregelung bezeichnet die korrekte Einstellung der Wärmepumpe, damit diese den Heizbedarf exakt abdecken kann, ohne zu viel oder zu wenig Wärme zur Verfügung zu stellen. Eine exakte Wärmepumpenregelung ermöglicht einen besonders effizienten Betrieb.
Eine Wärmepumpe - egal ob Luft-, Erd-, oder Grundwasserwärmepumpe- lässt sich an unterschiedlichen Stellen steuern. Bei der Installateur der Anlage sollte der Fachmann die Einstellungen vornehmen, wobei die Heizkurve die Grundlage für eine exakte Regelung darstellt. Über die grundlegende Einstellung hinaus, kann die Wärmepumpe auf verschiedene Art und Wiese eingestellt und gesteuert werden - beispielsweise in Form einer temperaturgeführten Steuerung oder über die Umwälzpumpe.
Wärmepumpenregelung nach der Heizkurve
Die Heizkurve ist eine der zentralen Regelungen im Betrieb einer Wärmepumpe, da sie bestimmt, wie sich die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur verändert. Dies spielt insbesondere bei Luft-Wasser-Wärmepumpen eine große Rolle, denn während die Umgebungsluft je nach Jahres- und Tageszeit starken Schwankungen unterliegt, bleiben Erdreich und Grundwasser relativ konstant. So wird beispielsweise beim Streben nach einer Raumtemperatur von 22 °C die Vorlauftemperatur automatisch erhöht oder abgesenkt, um den gewünschten Wert zu halten. Nach der Installation der Anlage stellt ein Fachmann die Heizkurve zunächst ein – hierbei werden auch die entsprechenden Absenk- und Anhebzeiten am Wärmepumpenregler definiert. Im Laufe der Zeit kann es jedoch notwendig werden, diese Grundeinstellung an die realen Bedingungen vor Ort anzupassen. Um die Heizkurve eigenständig feinzujustieren, sollten in einem Referenzraum zunächst alle Raumthermostate vollständig aufgedreht werden. Anschließend kann im Menüpunkt „Heizkurven-Einstellung“ die Rücklaufsolltemperatur schrittweise reduziert werden, bis die gewünschte Raumtemperatur – beispielsweise 20 °C im Wohnzimmer oder 24 °C im Badezimmer – erreicht ist.
Sollten sich die Bedingungen weiter verändern – etwa wenn bei sinkender Außentemperatur die Räume nicht mehr ausreichend beheizt oder gar überhitzt werden – besteht die Möglichkeit, über die Wärmepumpenregelung den Fußpunkt sowie die Steilheit der Heizkurve anzupassen. Dabei ist zu beachten, dass die vorgenommenen Änderungen maximal 10 % von den bisherigen Einstellungen abweichen sollten. Es empfiehlt sich zudem, diese Anpassungen an einem eher kühlen Tag ohne starke Sonneneinstrahlung vorzunehmen, um mögliche Verfälschungen der Messergebnisse zu vermeiden.
Temperaturgeführte Regelung
Luft-Wasser-Wärmepumpen werden temperaturgeführt geregelt. Dafür werden Innen - und Außenfühler benötigt, die mit der Wärmepumpe über Steuer- und Fühlerleitungen verbunden sind und die Messung der Lufttemperatur ermöglichen. Die Speichertemperatur wird ebenfalls überwacht. Je nach gemessenen Temperaturwerten und Einstellungen der Wärmepumpe wird die benötigte Wärmemenge bereitgestellt.
Um eine effiziente Steuerung zusätzlicher Erzeuger zu erreichen, können Vorrangschaltungen eingesetzt werden. Diese stellen sicher, dass etwa das Warmwasser aus der Solaranlage vorrangig genutzt wird, bevor die Wärmepumpe zur Erwärmung herangezogen wird.
Wärmepumpenregelung: Die Einzelraumregelung
Da nicht alle Wohnräume geleichermaßen genutzt werden und dementsprechend unterschiedliche Wärmeanforderungen haben, kann es durchaus sinnvoll sein, die Temperatur einzeln für jeden Raum zu regulieren. Viel genutzte Wohnräume, wie das Wohnzimmer benötigen andere Temperaturen als eine Abstellkammer oder das Schlafzimmer, das bei vielen gerne kühler gehalten wird - durch entsprechende Einstellungen können Sie also nicht nur Heizkosten sparen, sondern auch ihren Wohnkomfort steigern.
Die individuelle Raumregelung ermöglicht es, in jedem Zimmer die Temperatur passgenau an den jeweiligen Bedarf anzupassen. Üblicherweise wird dies über Thermostate an Heizkörpern oder durch Ventile bei Fußbodenheizungen realisiert
.Anders als bei der Raumregelung, liefert die Wärmepumpe konstant Heizenergie auf einem festgelegten Temperaturniveau. Dabei öffnen oder schließen die Thermostate beziehungsweise Ventile je nach Bedarf, um in jedem Raum die angestrebte Temperatur zu erreichen. Gleichzeitig passt sich die Wärmepumpe automatisch dem Gesamtwärmebedarf des Gebäudes an, wodurch sie effizienter arbeitet. Da die für die Effizienz entscheidende Vorlauftemperatur in der Regelung der Wärmepumpe vorgegeben ist, bleibt sie unbeeinflusst. Dennoch trägt die individuelle Raumregelung dazu bei, den Wärmebedarf gezielt zu optimieren, was in einem geringeren Stromverbrauch resultiert. Weil Wärmepumpen üblicherweise dauerhaft und langfristig betrieben werden, unterstützt die Einzelraumregelung die bestmögliche Nutzung der erzeugten Energie. Moderne, smarte Regelungssysteme erlauben zudem eine präzise Steuerung über Apps oder Automationssysteme.
Wärmepumpenregelung der Umwälzpumpen
Die Regelung der Umwälzpumpen wird in der Regel durch drei verschiedene Einstellungen realisiert:
Im Zuge einer Grundeinstellung schaltet die Wärmepumpe sich ab, wenn gerade kein Bedarf besteht. Sobald Heizwärme erneut angefordert wird, startet die Pumpe erneut.
Bei einer zeitabhängigen Einstellung werden die Heizungsumwälzpumpen nach einer gewissen Zeitspanne ohne Anforderung für eine gewisse Zeit periodisch abgestellt, bis wieder Heizbedarf besteht.
In einer weiteren Regelung können die Heizungsumwälzpumpen komplett abgeschaltet werden. Dies passiert zum Beispiel dann, wenn die derzeitige Außentemperatur die Rücklauf-Solltemperatur überschreitet.
Bei einem bivalenten Wärmepumpenbetrieb, auf den wir später noch einmal konkreter eingehen wollen, muss diese Wärmepumpenregelung die temperaturabhängig abläuft angepasst werden. Andernfalls werden die Pumpen durch den zweiten Wärmeerzeuger abgeschaltet, obwohl vom Heizsystem Wärme angefordert wird.
Bivalente Wärmepumpenregelung
Eine Wärmepumpe kann als alleiniger Wärmeerzeuger genutzt werden, oder im bivalenten Betrieb zusammen mit einem weitere Heizsystem als Hybridheizung oder bei einer Kaskadenschaltung. In einem solchen Fall greift eine spezielle Bivalenzregelung.
Wenn mehrere Wärmeerzeuger im Haus vorhanden sind, kann konfiguriert werden, welcher Vorrang erhält. So lässt sich bei einer Wärmepumpe in Kombination mit einer Solarthermieanlage einstellen, dass zunächst die von der Solarthermie bereitgestellte Wärme genutzt wird – da diese im Gegensatz zur Wärmepumpenwärme kostenlos ist. Wird jedoch als zusätzlicher Wärmeerzeuger ein konventionelles System wie ein Gas-Brennwertgerät eingesetzt, so wird die Wärmepumpe bevorzugt. Normalerweise regelt die Wärmepumpe ihren Betrieb, indem sie sich ein- oder ausschaltet, wenn die Rücklauftemperatur unter oder über dem Sollwert liegt. Im bivalenten Betrieb übernimmt in diesem Fall der zweite Wärmeerzeuger diese Regelungsfunktion.
Wärmepumpenregelung: Steuerung der Kühlung
Die Regelung beider Kühlfunktionen der Wärmepumpe erfolgt über einen Temperaturfühler, der im Kaltspeicher angebracht ist. Wie auch bei der Heizungssteuerung wird das System aktiviert, wenn die Temperatur den Sollwert plus einen definierten Hysterese-Bereich überschreitet, und wieder abgeschaltet, sobald sie unter diesen Bereich fällt. Dieser Mechanismus reduziert häufige Schaltvorgänge und erhöht die Effizienz sowie Systemstabilität.Wird der am Wärmequelleneingang festgelegte Grenzwert für etwa zehn Minuten überschritten, kann – sofern vorhanden – zusätzlich die aktive Kühlung in Betrieb genommen werden. Gleichzeitig erlaubt die Einstellung der Wärmepumpe, dass das Brauchwarmwasser kontinuierlich erwärmt wird, ohne den aktiven Kühlbetrieb zu unterbrechen.
Exkurs Hysterese:
Hysterese bezeichnet in der Technik und Physik das Verhalten eines Systems, bei dem der Zustand des Systems nicht nur vom aktuellen Eingangswert, sondern auch von seinem vorherigen Zustand abhängt. Es handelt sich dabei um eine Art Verzögerung oder einen Rückstand in der Reaktion eines Systems auf Veränderungen.
Im Zusammenhang mit der Wärmepumpe oder anderen Regelungssystemen bedeutet Hysterese, dass das System nicht sofort reagiert, wenn der Sollwert leicht über- oder unterschritten wird. Stattdessen gibt es einen Toleranzbereich um den Sollwert herum. Zum Beispiel wird die Wärmepumpe erst eingeschaltet, wenn die Temperatur einen festgelegten Wert überschreitet (z. B. 1°C über dem Sollwert), und sie schaltet sich erst aus, wenn die Temperatur um denselben Betrag unter den Sollwert fällt. Dieser Hysterese-Bereich verhindert, dass das System bei geringfügigen Temperaturschwankungen ständig ein- und ausschaltet, was zu einer höheren Effizienz und längeren Lebensdauer der Komponenten führt.
Wärmepumpenregelung: Sperrschüzte oder Rundsteuerempfänger
Die Wärmepumpenregelung muss potenzielle Sperrzeiten managen können. Zur Steuerung der Unterbrechungszeiten des Energieversorgers kommen in der Regel entweder Sperrschütze oder Rundsteuerempfänger zum Einsatz.
Wird die Sperrzeit über einen Sperrschütz aktiviert, erfolgt die Unterbrechung des Verdichterstroms – und bei monoenergetischem Betrieb wird zudem die Versorgungsspannung der Zusatzheizung abgeschaltet. Über den Kontakt des Sperrschützes registriert die Wärmepumpenregelung den Sperrzeitraum und stellt diese Information im Display dar.
Setzt man hingegen einen Rundsteuerempfänger ein, übernimmt die Wärmepumpenregelung in diesem Fall selbst die Abschaltung des Verdichters sowie der elektrischen Zusatzheizung. Die Sperrzeit wird dann im Reglerdisplay der Wärmepumpe angezeigt.Bei bivalentem Betrieb besteht zusätzlich die Möglichkeit, während der Sperrzeit über die Wärmepumpeneinstellungen einen Heizkessel freizuschalten.
Fernsteuerung und Drosslung im Zuge der Wärmepumpenregelung
Ab 2024 müssen alle neu installierten Wärmepumpen so konzipiert sein, dass sie netzdienlich gesteuert werden können – das heißt, sie dürfen gedrosselt, aber nicht komplett abgeschaltet werden. Diese Anforderung ist zudem ein explizites Kriterium in der Wärmepumpen-Förderung der BEG EM.
Im Falle einer drohenden Netzüberlastung ist es erlaubt, die Stromzufuhr der Wärmepumpe auf eine maximale Heizleistung von 4,2 Kilowatt zu begrenzen. Diese Neuerung wurde 2024 von der Bundesnetzagentur im Zuge der Reform des § 14a im Energiewirtschaftsgesetz eingeführt, um den Netzausbau effizienter und kostengünstiger zu gestalten.
Während Wärmepumpenbesitzer bisher die Wahl hatten, Sperrzeiten in Kauf zu nehmen, um von einem reduzierten Heizstromtarif zu profitieren, müssen sie nun ihre Geräte so auslegen, dass sie gedrosselt werden können. Im Gegenzug erhalten sie ein vergünstigtes Netzentgelt – wahlweise mit oder ohne die Verpflichtung, einen Stromzähler zu installieren.
Fazit
Wie Sie sehen ist die Wärmepumpenregelung essenziell für einen effizienten, bedarfsgerechten Betrieb, da sie eine präzise Abstimmung der Heizkurve, eine temperaturgeführte Steuerung und eine flexible Einzelraumregelung ermöglicht. Diese abgestimmten Maßnahmen tragen dazu bei, den Energieverbrauch zu optimieren und gleichzeitig den Wohnkomfort zu steigern. Moderne Funktionen wie die netzdienliche Drosselung und die Einbindung zusätzlicher Heizsysteme erfüllen dabei aktuelle Anforderungen an Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit. Fachgerechte Einstellungen und regelmäßige Überprüfungen durch Experten sichern langfristig einen störungsfreien und effizienten Betrieb Ihrer Anlage.
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