Was ist eine innenaufgestellte Wärmepumpe?

Eine innenaufgestellte Wärmepumpe bezeichnet ein Heizsystem, bei dem sämtliche oder wesentliche Komponenten der Wärmepumpe innerhalb des Gebäudes installiert werden. Diese Installationsart betrifft vorrangig Luft-Wasser-Wärmepumpen, während Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen aufgrund ihrer Wärmequellenerschließung standardmäßig im Innenraum aufgestellt werden.

Die Funktionsweise basiert auf der Nutzung von Außenluft als Energiequelle, wobei die Luft über Wanddurchbrüche zum Gerät geführt wird. Bei der Monoblock-Variante befindet sich der gesamte Kältemittelkreislauf in einer Inneneinheit. Stattdessen wird die Außenluft über einen Ansaugschacht ins Gebäude geleitet und nach der Wärmeentnahme über einen separaten Abluftschacht wieder nach außen geführt. Die Durchbrüche in der Gebäudehülle erfordern Schutzgitter und können in schallgedämmter Ausführung installiert werden.

Als alternative Bauform existiert die Split-Variante, bei der der Kältemittelkreislauf zwischen einer Außen- und Inneneinheit zirkuliert. Diese Aufteilung ermöglicht eine Installation auch bei begrenztem Platzangebot im Gebäude. Die Installation einer Split-Variante erfordert jedoch einen qualifizierten Fachbetrieb mit Kälteschein, da die beiden Einheiten über einen Kältekreislauf verbunden werden müssen.

Die räumlichen Anforderungen unterscheiden sich nach Bauart. Monoblock-Systeme benötigen üblicherweise eine Aufstellfläche von über 2×2 Metern, während moderne kompakte Ausführungen mit maximalen Abmessungen von 1.800 x 850 mm auskommen. Das Gewicht beträgt mehrere hundert Kilogramm, weshalb eine ebene Fläche mit entsprechender Tragfähigkeit erforderlich ist.

Typische Aufstellorte sind Kellerräume, Hauswirtschaftsräume, Garagen oder ebenerdige Zubauten. Im Neubau lässt sich die erforderliche Platzvorkehrung von Beginn an in die Planung integrieren. Bei Sanierungsprojekten bietet sich die Innenaufstellung besonders an, wenn durch den Austausch einer Ölheizung Kellerräume frei werden. In dicht bebauten Siedlungen stellt die Innenaufstellung eine vorteilhafte Option dar, da hierdurch der Abstand zum Nachbargrundstück vergrößert wird und somit der Schalldruckpegel an der Grundstücksgrenze reduziert werden kann.

Für den Betrieb muss der Aufstellraum eine Belüftung zur Außenluft aufweisen, damit die Luftfeuchtigkeit kontrolliert bleibt. Zudem ist ein Abwasseranschluss für das anfallende Kondenswasser notwendig. Die optimale Positionierung erfolgt in einer Ecke an der Außenwand mit Durchlässen in zwei verschiedene Richtungen, um einen thermischen Kurzschluss zu vermeiden. Mehr unter:https://www.stiebel-eltron.ch/de/home/produkte-loesungen/erneuerbare_energien/waermepumpe/innenaufstellung.html

Monoblock oder Split: Welche Bauarten gibt es?

Luft-Wasser-Wärmepumpen zur Innenaufstellung werden in zwei grundlegenden Bauweisen angeboten, die sich in der Anordnung des Kältemittelkreislaufs unterscheiden. Die Unterscheidung zwischen Monoblock und Split betrifft ausschließlich Luftwärmepumpen.

Monoblock-Variante mit Luftkanälen

Bei der Monoblock-Bauweise befinden sich sämtliche Komponenten des Kältemittelkreislaufs in einer kompakten Einheit. Das zentrale Merkmal stellt ein hermetisch geschlossener Kältekreislauf dar. Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil sind in einem Gehäuse zusammengefasst.

Die Wärmeübertragung zwischen Kältekreis und Heizkreis findet bei dieser Bauart innerhalb des Gebäudes statt. Für die Versorgung mit Außenluft sind zwei Wanddurchbrüche an den Außenwänden erforderlich. Die benötigte Außenluft wird über einen Ansaugschacht zur Wärmepumpe geleitet und nach der Wärmeentnahme durch einen separaten Abluftschacht wieder nach draußen geführt.

Die Installation gestaltet sich einfach und kostengünstig, da kein spezieller Kälteschein für die Montage erforderlich ist. Gleichzeitig fallen geringere Anforderungen an Prüf- und Dokumentationspflichten an. Der geschlossene Kältemittelkreislauf senkt den Wartungsbedarf und reduziert das Risiko von Leckagen. Infos finden Sie unter https://www.co2online.de/modernisieren-und-bauen/waermepumpe/monoblock-waermepumpe-vor-und-nachteile/

Split-Variante mit Außen- und Inneneinheit

Die Split-Wärmepumpe teilt den Kältemittelkreislauf auf zwei räumlich getrennte Einheiten auf. Der Kältekreislauf ist nicht hermetisch geschlossen, sondern erstreckt sich über beide Geräte.

In der Außeneinheit sind üblicherweise Verdampfer, Verdichter, Expansionsventil und Ventilator verbaut. Diese Komponenten verursachen Geräusche und befinden sich daher außerhalb des Wohnbereichs. Die Inneneinheit beherbergt hingegen den Verflüssiger, die Umwälzpumpe sowie die Regelungs- und Sicherheitstechnik. Dort erfolgt die Wärmeabgabe an den Heiz- und Warmwasserkreislauf.

Beide Einheiten sind durch Kältemittelleitungen miteinander verbunden. Diese Leitungen transportieren das verdampfte und komprimierte Kältemittel zwischen Außen- und Innengerät. Im Gegensatz zur Monoblock-Variante entfallen aufwendige Wanddurchbrüche für Luftkanäle. Stattdessen genügen kleinere Durchbrüche für die Kältemittelleitungen und elektrischen Anschlüsse.

Die Installation erfordert einen qualifizierten Fachbetrieb mit Kälteschein. Zusätzlich müssen Außen- und Inneneinheit sowie die Kältemittelmenge regelmäßig von einem qualifizierten Fachmann überprüft werden. Ein Abstand von 10 bis 20 Metern zwischen den Geräten sollte eingehalten werden. Die Kältemittelleitungen sind dünner als wasserführende Leitungen und lassen sich variabler verlegen.

Wie laut ist eine innenaufgestellte Wärmepumpe?

Der Schallpegel im Innenraum liegt bei Luft-Wasser-Wärmepumpen zwischen 48 und 57 dB(A). Grundwasser- und Erdwärmepumpen arbeiten mit circa 30 bis 45 dB(A) deutlich leiser, sodass ihre Geräuschentwicklung im Alltag praktisch keine Rolle spielt.

Schallpegel im Vergleich zu Haushaltsgeräten

Die Betriebslautstärke entspricht mit durchschnittlich 50 Dezibel der eines Kühlschranks. Eine normale Gesprächslautstärke liegt dagegen bei 60 dB(A). Bereits in drei Metern Entfernung sinkt der Schallpegel unter 45 Dezibel, was leisem Regen oder dem Brummen eines Kühlschranks entspricht. Flüstern erzeugt etwa 30 dB(A), während das Fallen einer Feder knapp über 0 dB(A) liegt und damit an der menschlichen Hörschwelle.

Betriebsgeräusche bei verschiedenen Wärmepumpentypen

Luft-Wasser-Wärmepumpen zählen zu den lauteren Systemen, da sie mit Ventilatoren arbeiten, die große Luftmengen am Wärmetauscher vorbeiführen müssen. Verantwortlich für die Schallemission sind hauptsächlich Verdichter und Ventilatoren. Monoblock-Varianten in reiner Innenaufstellung weisen üblicherweise einen etwas höheren Geräuschpegel auf als die Innengeräte von Split-Systemen.

Erdwärmepumpen und Grundwasserwärmepumpen arbeiten nahezu geräuschlos, da sie ohne Ventilatoren auskommen. Die Geräuschentwicklung ist so gering, dass sie kaum wahrnehmbar sind. Im Abtaubetrieb entstehen hingegen Zisch- und Pfeifgeräusche, die sich über das Luftkanalsystem ausbreiten können.

Faktoren, die die Lautstärke beeinflussen

Die Schallemission wird durch mehrere Faktoren beeinflusst. Bei der Installation im Hausinnern entstehen Probleme vorrangig durch Körperschall, der entsteht, wenn Vibrationen Schwingungen anregen, die sich über Wände ausbreiten. Harte Böden und leere Räume verstärken den Schall zusätzlich. Fliesen und andere harte Bodenbeläge wirken als Schallüberträger.

Die Luftführung spielt eine entscheidende Rolle für die Geräuschentwicklung. Zu kleine oder ungünstig geführte Luftkanäle erhöhen den Schallpegel und mindern gleichzeitig die Anlageneffizienz. Die Luftgeschwindigkeit sollte unter 4 m/s bleiben. Zwischenräume zwischen Mauerwerk und Kanälen müssen isoliert werden, um Schallübertragung zu vermeiden.

Die Positionierung im Gebäude beeinflusst die Lärmwahrnehmung erheblich. Problematisch sind Schallemissionen über Lichtschächte, wobei sich Schall über Körperschall durch Boden und Wände ausbreitet und über Fenster, Treppenhaus oder Kellerdecke ins Innere gelangt. Eine Entkopplung vom Baukörper verhindert die Übertragung von Vibrationen auf Wände und Böden.

Welche Schallschutzmaßnahmen sind wirksam?

Schallschutzmaßnahmen für Wärmepumpen in Innenaufstellung erfordern eine professionelle Planung, die bereits vor der Installation ansetzt. Die Wirksamkeit der Maßnahmen hängt davon ab, ob Körperschall oder Luftschall reduziert werden soll.

Körperschalldämmung durch Entkopplung

Die elastische Lagerung unterbindet die Übertragung von Schwingungen in die Gebäudestruktur. Bei der Aufstellung werden üblicherweise Gummifüße oder Federelemente zwischen Wärmepumpe und Sockel positioniert. Die Absorbierungsfunktion dieser Bauteile eliminiert den Körperschall und verhindert die Schallübertragung. Eine stabile Platte mit korrekt dimensionierten Füßen erzielt optimale Wirkung.

Körperschall verbreitet sich ebenfalls über Leitungen und Rohre ins Gebäude. Flexible Leitungen wie Stahlflex verhindern die Schallübertragung an das Gebäude, indem sie anstelle starrer Rohre verwendet werden. Diese Schallentkopplung unterbricht die akustische Verbindung zum Haus. Kompensatoren in Form flexibler Schläuche mit Biegungen von 90 bis 360 Grad reduzieren die Vibrationsübertragung zusätzlich. Die elastische Lagerung oder Aufhängung der abgehenden Leitungen muss durch einen Fachmann erfolgen, da bereits kleine Fehler wie zu fest angezogene Schrauben die Wirkung zunichte machen.

Ein schalldämmendes Fundament aus einem Betonsockel mit schalldämpfenden Materialien reduziert Vibrationen. Die Gebäudefundamentplatte eignet sich besser als Geschossdecken, da letztere zum Schwingen angeregt werden können. Die interne Entkopplung des Kompressors verringert darüber hinaus den primären Luftschall.

Luftschalldämmung bei Luftkanälen

Für die Reduktion von Luftschall eignen sich insbesondere Schallschutzhauben sowie die schallschluckende Auskleidung von Schächten oder Kanälen. Bei Luftkanälen können diese leicht in Schwingung versetzt werden, weshalb eine entkoppelte Montage erforderlich ist. Zwischenräume zwischen Mauerwerk und Kanälen müssen isoliert werden.

Harte Böden und leere Räume verstärken den Schall durch Reflexion. Ein schallschluckender Untergrund wie ein Betonsockel mit Gummimatte hilft bei Inneneinheiten. Schallschutztüren minimieren die Lärmübertragung in angrenzende Wohnräume. Die Wärmepumpe sollte nicht in einem komplett leeren Raum aufgestellt werden. Schalldämmende Verkleidungen verringern Betriebsgeräusche.

Optimale Positionierung im Gebäude

Ansaug- und Abluftöffnungen sollten nicht in der Nähe von Schlafräumen positioniert werden. Die Wärmepumpe sollte nicht direkt unter Schlaf- oder Arbeitszimmern installiert werden. Problematisch sind Schallemissionen über Lichtschächte. Die unmittelbare Nähe von Büro-, Wohn- und Schlafräumen ist zu meiden.

Speichersysteme und Flächenheizungen spielen eine Rolle für einen leisen Nachtbetrieb. Pufferspeicher und Fußbodenheizungen speichern Wärme im Gebäude, sodass sich die Wärmepumpenleistung nachts absenken lässt. Eine niedrige Leistung reduziert die Lautstärke merklich. Zudem sorgt ein Warmwasserspeicher für ruhigere Nächte, da die Warmwasserbereitung in die frühen Morgenstunden verlegt wird. In Gebäuden mit großen Speichermassen kann die Wärmepumpe zwischen 22:00 und 6:00 Uhr im Nachtmodus laufen oder ausgeschaltet werden.

Wie effizient arbeitet eine innenaufgestellte Wärmepumpe?

Die Effizienz wird primär durch die Jahresarbeitszahl (JAZ) bestimmt, welche das Verhältnis zwischen aufgewendeter elektrischer Energie und erzeugter Heizwärme über ein Jahr abbildet. Ein optimaler Wert liegt über 4,0, was bedeutet, dass aus 1 kWh Strom mehr als 4 kWh Wärme erzeugt werden. Die JAZ berücksichtigt das Gesamtsystem und alle Einflussfaktoren während der Heizperiode. Bei Innenaufstellung ist eine gute Luftführung entscheidend für die Effizienz, da kontinuierlich Umgebungsluft angesaugt wird. Inverter-Wärmepumpen arbeiten dabei mit angepasster Leistung und reduzieren den Energieverbrauch.

Jahresarbeitszahl und COP-Werte

Die Leistungszahl (COP) stellt einen theoretischen Prüfwert dar, der unter Normbedingungen im Labor ermittelt wird und sich ausschließlich auf die Wärmepumpe bezieht. Der COP bildet eine Momentaufnahme unter konstanten Bedingungen ab. Die JAZ hingegen wird unter realen Bedingungen gemessen und bildet jeden Betriebszustand ab. Moderne Wärmepumpen erreichen realistische Jahresarbeitszahlen zwischen 2,5 und 4,5 oder höher. Der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) berücksichtigt verschiedene Außentemperaturen bei 12°C, 7°C, 2°C und -7°C sowie unterschiedliche Klimazonen.

Effizienzunterschiede je nach Wärmequelle

Die Wärmequelle beeinflusst die Jahresarbeitszahl erheblich, da der Temperaturunterschied zwischen Quelle und Vorlauftemperatur möglichst gering sein sollte. Wasser-Wasser-Wärmepumpen erreichen aufgrund ganzjährig hoher Quellentemperaturen die beste JAZ von 5. Erdwärmepumpen weisen Werte bis zu 4,5 auf. Luft-Wasser-Wärmepumpen fallen mit einer JAZ von 3 geringer aus, wobei eine effiziente Betriebsweise dennoch möglich ist. Die Effizienz hängt vom Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur ab, wobei eine niedrige Vorlauftemperatur von etwa 35°C optimal ist.

Kombination mit Photovoltaik

Die Verbindung mit Photovoltaik erhöht die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems und verlängert die Lebensdauer der Anlage. Der Eigenverbrauch des Solarstroms steigt, wodurch die Menge des aus dem Netz zu beziehenden Stroms sinkt. Intelligentes Energiemanagement optimiert die Nutzung des selbst erzeugten Stroms. Überschüssige Energie lässt sich thermisch in Heizungspuffer- oder Warmwasserspeichern speichern. Die Effizienz steigt durch niedrige Vorlauftemperaturen bei Flächenheizungen zusätzlich.

Welche technischen Voraussetzungen müssen erfüllt sein?

Die Installation erfordert spezifische bauliche und technische Vorkehrungen, deren Einhaltung für den störungsfreien Betrieb ausschlaggebend ist. Der Aufstellort muss mehrere Grundvoraussetzungen erfüllen, die sich auf Statik, Luftversorgung und Anschlusstechnik beziehen.

Tragfähigkeit und Platzbedarf

Ein ebener Boden mit entsprechender Traglast bildet die Basis für die sichere Installation. Aufgrund des hohen Gewichts kommen vorrangig Keller- oder Erdgeschossräume in Betracht. Die Aufstellung im Obergeschoss ist nur möglich, wenn die Zwischendecke die Last trägt. Der Sockel muss stabil, waagerecht und mit Schwingungsentkopplung ausgeführt sein, wobei eine gemauerte oder betonierte Bauweise empfohlen wird.

Die erforderliche Aufstellfläche variiert je nach Systemausführung. Kompakte Modelle benötigen maximal 1.800 x 850 mm Grundfläche, was dem Platzbedarf einer Waschmaschine und eines Trockners mit Geräteabstand entspricht. Allgemein gilt ein Bereich von 2 x 2 Metern als ausreichend. Zusätzlich sind 50 bis 80 Zentimeter Abstand zwischen Gerät und Wand einzuplanen. Bei Systemen mit zusätzlichen Komponenten wie Pufferspeichern sollte ein Technikraum mit rund 6 m² Fläche und 2 m Raumhöhe zur Verfügung stehen. Die häufigsten Aufstellorte sind Hauswirtschaftsraum oder Kellerräume.

Luftführung und Wanddurchbrüche

Für Monoblock-Systeme sind zwei separate Wanddurchbrüche erforderlich, durch die Außenluft angesaugt und nach der Wärmeentnahme wieder abgeführt wird. Der Luftvolumenstrom kann bei Einfamilienhäusern bis zu 7.000 m³ pro Stunde betragen. Die Mindest-Innenquerschnitte der Luftkanäle liegen zwischen 50 cm x 50 cm und 80 cm x 80 cm, wobei der empfohlene Durchmesser mindestens 50 cm beträgt.

Die Luftführung muss strömungsgünstig gestaltet sein, wobei unnötige Widerstände durch Gitter oder Umlenkungen zu vermeiden sind. Ansaug- und Abluftöffnung sollten einen Mindestabstand von 2 bis 3 Metern aufweisen, um einen thermischen Kurzschluss zu verhindern. Die Mauerdurchbrüche werden im Neubau idealerweise im Rohbauzustand durch Einmauern hergestellt, während bei Bestandsgebäuden ein Einschäumen der Luftkanäle erfolgt. Dabei ist besonders auf die Vermeidung von Kältebrücken und eine stabile Fixierung zur Schallvermeidung zu achten.

Stromanschluss und Kondensatableitung

Ein dreiphasiger Drehstromanschluss mit 400 Volt ist erforderlich. In älteren Gebäuden sollte ein Elektriker prüfen, ob der Hausanschluss für den Betrieb ausreichend dimensioniert ist.

Die Kondensatableitung muss täglich anfallende Wassermengen bis zu 50 Liter bewältigen[252]. Die Ableitung erfolgt über ein Rohr mit mindestens 50 mm Durchmesser samt Siphon. Das Kondensatrohr muss gedämmt ausgeführt werden und mit einem Gefälle von mindestens 2% verlegt sein. In frostgefährdeten Bereichen ist eine Begleitheizung unverzichtbar, die das Zufrieren des Ablaufschlauchs verhindert.

FAQs

Q1. Welche Bauarten von innenaufgestellten Wärmepumpen gibt es? Es gibt zwei Hauptbauarten: Die Monoblock-Variante, bei der alle Komponenten in einer Einheit im Gebäude untergebracht sind und die Außenluft über Luftkanäle zugeführt wird, sowie die Split-Variante, bei der der Kältemittelkreislauf zwischen einer Außen- und einer Inneneinheit aufgeteilt ist. Während Monoblock-Systeme einfacher zu installieren sind, benötigen Split-Systeme einen Fachbetrieb mit Kälteschein für die Montage.

Q2. Wie laut ist eine innenaufgestellte Wärmepumpe im Betrieb? Luft-Wasser-Wärmepumpen erzeugen im Innenraum einen Schallpegel zwischen 48 und 57 dB(A), was etwa der Lautstärke eines Kühlschranks entspricht. Erdwärme- und Grundwasserwärmepumpen arbeiten mit 30 bis 45 dB(A) deutlich leiser. Bereits in drei Metern Entfernung sinkt der Schallpegel unter 45 Dezibel, was leisem Regen entspricht.

Q3. Welche Schallschutzmaßnahmen sind bei der Installation sinnvoll? Wirksame Maßnahmen umfassen die elastische Lagerung der Wärmepumpe auf Gummifüßen oder Federelementen zur Körperschalldämmung, die Verwendung flexibler Leitungen zur Unterbrechung der Schallübertragung sowie die schallschluckende Auskleidung von Luftkanälen. Zudem sollte die Wärmepumpe nicht direkt unter Schlaf- oder Wohnräumen positioniert werden.

Q4. Wie effizient arbeitet eine innenaufgestellte Wärmepumpe? Die Effizienz wird durch die Jahresarbeitszahl (JAZ) bestimmt, wobei optimale Werte über 4,0 liegen. Das bedeutet, aus 1 kWh Strom werden mehr als 4 kWh Wärme erzeugt. Wasser-Wasser-Wärmepumpen erreichen die höchsten JAZ-Werte von bis zu 5, Erdwärmepumpen bis 4,5 und Luft-Wasser-Wärmepumpen etwa 3. Die Kombination mit Photovoltaik steigert die Wirtschaftlichkeit zusätzlich.

Q5. Welche baulichen Voraussetzungen müssen für die Installation erfüllt sein? Der Aufstellort benötigt einen tragfähigen, ebenen Boden sowie ausreichend Platz von etwa 2 x 2 Metern. Für Monoblock-Systeme sind zwei Wanddurchbrüche mit Mindestquerschnitten von 50 x 50 cm für die Luftführung erforderlich. Zudem werden ein Drehstromanschluss mit 400 Volt und eine Kondensatableitung mit mindestens 50 mm Durchmesser benötigt.