Warum eine Heizlastberechnung vor dem Einbau einer Wärmepumpe wichtig ist
Beim Austausch einer Heizungsanlage gegen eine Wärmepumpe spielt die richtige Dimensionierung eine wichtige Rolle.
Die Wärmepumpe sollte ausreichend Leistung bereitstellen, um das Gebäude auch bei niedrigen Außentemperaturen zuverlässig zu beheizen. Gleichzeitig sollte sie nicht unnötig groß dimensioniert werden.
Eine wichtige Planungsgrundlage hierfür ist die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831. Sie ermittelt unter festgelegten Randbedingungen, welche Heizleistung für das Gebäude und die einzelnen Räume benötigt wird.
Was ist eine Heizlastberechnung?
Die Heizlastberechnung ermittelt die erforderliche Heizleistung eines Gebäudes unter definierten Bedingungen.
Dabei werden unter anderem Wärmeverluste über die Gebäudehülle und durch den Luftwechsel berücksichtigt.
Relevant sind beispielsweise:
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Außenwände
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Dach beziehungsweise oberste Geschossdecke
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Kellerdecke beziehungsweise Bodenplatte
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Fenster und Außentüren
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Flächen und Abmessungen der einzelnen Räume
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energetische Eigenschaften der Bauteile
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Lüftungswärmeverluste
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gewünschte Raumtemperaturen
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klimatische Randbedingungen am Gebäudestandort
Das Ergebnis wird üblicherweise in Kilowatt für das Gebäude und in Watt für die einzelnen Räume angegeben.
Gebäudeheizlast und Raumheizlast – was ist der Unterschied?
Für eine sorgfältige Heizungsplanung sind zwei Betrachtungen wichtig.
Die Gebäudeheizlast beschreibt die erforderliche Heizleistung für das gesamte Gebäude. Sie ist eine wichtige Grundlage für die Dimensionierung des Wärmeerzeugers.
Die Raumheizlast gibt dagegen an, welche Heizleistung in den einzelnen Räumen benötigt wird.
Diese raumweise Betrachtung ist besonders wichtig für die Beurteilung und Auslegung der Heizflächen.
Ein Gebäude kann insgesamt eine passende Wärmepumpenleistung besitzen, während einzelne Räume trotzdem zu kleine Heizkörper aufweisen. Deshalb sollte nicht ausschließlich die Gesamtleistung betrachtet werden.
Warum ist die Heizlast bei einer Wärmepumpe besonders wichtig?
Wärmepumpen arbeiten besonders effizient, wenn Wärmeerzeuger, Wärmebedarf, Heizflächen und erforderliche Systemtemperaturen möglichst gut aufeinander abgestimmt sind.
Eine belastbare Heizlastberechnung hilft dabei, die tatsächlich benötigte Heizleistung zu bestimmen.
Sie bildet unter anderem eine Grundlage für:
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Dimensionierung der Wärmepumpe
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Beurteilung vorhandener Heizflächen
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Heizflächenauslegung
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Planung erforderlicher Vorlauftemperaturen
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hydraulischen Abgleich
Eine möglichst genaue Planung ist deshalb sinnvoller als eine pauschale Dimensionierung allein anhand der bisherigen Kesselleistung oder des Gebäudealters.
Warum die Leistung des alten Heizkessels kein zuverlässiger Maßstab ist
In vielen Bestandsgebäuden besitzen vorhandene Heizkessel eine deutlich höhere Nennleistung als die tatsächliche Heizlast des Gebäudes.
Wird eine neue Wärmepumpe lediglich anhand der Leistung des alten Heizkessels ausgewählt, kann dies deshalb zu einer unnötig großen Anlage führen.
Auch der bisherige Energieverbrauch kann Hinweise auf den Wärmebedarf geben, ersetzt aber nicht in jedem Fall eine normgerechte raumweise Heizlastberechnung.
Für eine detaillierte Planung sollten deshalb die tatsächlichen Gebäudedaten betrachtet werden.
Was passiert bei einer zu groß dimensionierten Wärmepumpe?
Eine unnötig groß dimensionierte Wärmepumpe kann verschiedene Nachteile haben.
Dazu können gehören:
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höhere Anschaffungskosten
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ungünstiger Betrieb bei geringer Wärmeanforderung
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häufigeres Takten, wenn die Anlage ihre Leistung nicht ausreichend reduzieren kann
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höhere Anforderungen an die hydraulische Einbindung
Moderne Wärmepumpen können ihre Leistung häufig innerhalb eines bestimmten Bereichs anpassen. Trotzdem sollte die Anlage möglichst passend zum Gebäude ausgelegt werden.
Eine größere Wärmepumpe ist deshalb nicht automatisch die bessere Lösung.
Was passiert bei einer zu klein dimensionierten Wärmepumpe?
Auch eine zu geringe Heizleistung kann problematisch sein.
Bei sehr niedrigen Außentemperaturen kann dann zusätzliche Wärme erforderlich werden. Je nach Anlagenkonzept kann diese beispielsweise durch einen elektrischen Heizstab oder einen weiteren Wärmeerzeuger bereitgestellt werden.
Dabei ist allerdings zu unterscheiden:
Eine Wärmepumpe muss nicht in jedem Anlagenkonzept zwingend so dimensioniert sein, dass sie unter allen Bedingungen allein die gesamte Heizlast übernimmt.
Je nach Planung kann ein monovalenter, monoenergetischer oder bivalenter Betrieb vorgesehen sein.
Entscheidend ist deshalb nicht nur die Nennleistung der Wärmepumpe, sondern das geplante Gesamtsystem.
Heizkörper und Vorlauftemperatur berücksichtigen
Die Heizlastberechnung beantwortet, wie viel Wärme ein Raum benötigt. Sie beantwortet jedoch noch nicht automatisch, ob der vorhandene Heizkörper diese Wärme bei einer niedrigen Vorlauftemperatur abgeben kann.
Dafür müssen die vorhandenen Heizflächen betrachtet werden.
Entscheidend sind unter anderem:
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Größe und Bauart des Heizkörpers
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erforderliche Raumheizlast
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Vorlauf- und Rücklauftemperatur
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gewünschte Raumtemperatur
Gerade bei einer Wärmepumpe ist eine möglichst niedrige erforderliche Vorlauftemperatur häufig vorteilhaft für die Effizienz.
Müssen für eine Wärmepumpe alle Heizkörper ausgetauscht werden?
Nein.
In vielen Bestandsgebäuden sind vorhandene Heizkörper ausreichend groß oder wurden ursprünglich mit Leistungsreserven dimensioniert.
Eine raumweise Heizlastberechnung in Verbindung mit den Leistungsdaten der vorhandenen Heizflächen kann zeigen, welche Heizkörper bei den geplanten Systemtemperaturen ausreichend Leistung bereitstellen.
Unter Umständen müssen nur einzelne Heizkörper vergrößert oder ersetzt werden.
Eine vorhandene Fußbodenheizung kann aufgrund ihrer großen Heizfläche günstige Voraussetzungen für niedrige Systemtemperaturen bieten, ist aber keine zwingende Voraussetzung für eine Wärmepumpe.
Ist mein Gebäude für eine Wärmepumpe geeignet?
Das Gebäudealter allein beantwortet diese Frage nicht.
Für die Beurteilung sind unter anderem relevant:
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Heizlast des Gebäudes
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erforderliche Vorlauftemperaturen
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vorhandene Heizflächen
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energetischer Zustand der Gebäudehülle
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Warmwasserbedarf
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geeignete Wärmequelle
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Platz- und Aufstellmöglichkeiten
Auch viele ältere Gebäude können grundsätzlich mit einer Wärmepumpe beheizt werden.
Ob vorher Maßnahmen an der Gebäudehülle oder den Heizflächen sinnvoll sind, hängt vom konkreten Gebäude ab.
Muss ein Altbau zuerst vollständig gedämmt werden?
Nein. Eine vollständige energetische Sanierung ist keine generelle Voraussetzung für den Einbau einer Wärmepumpe.
Verbesserungen an der Gebäudehülle können jedoch die Heizlast reduzieren. Dadurch können niedrigere Heizleistungen und gegebenenfalls niedrigere Systemtemperaturen möglich werden.
Stehen ohnehin Sanierungsmaßnahmen an, sollten diese deshalb bei der Heizungsplanung berücksichtigt werden.
Heizlastberechnung und hydraulischer Abgleich
Heizlastberechnung und hydraulischer Abgleich erfüllen unterschiedliche Aufgaben, hängen aber eng miteinander zusammen.
Die raumweise Heizlast zeigt, welche Wärmeleistung in den einzelnen Räumen benötigt wird.
Beim hydraulischen Abgleich wird das Heizsystem so eingestellt, dass die Heizflächen mit den erforderlichen Volumenströmen versorgt werden.
Die raumweise Heizlast ist deshalb eine wichtige Grundlage für eine fachgerechte Auslegung und Einstellung des Heizsystems.
Heizlastberechnung und Förderbedingungen
Bei geförderten Heizungsmaßnahmen können technische Anforderungen an Planung, Dimensionierung und Optimierung des Heizsystems bestehen.
Welche Nachweise und Berechnungen für eine konkrete Förderung erforderlich sind, richtet sich nach den jeweils geltenden Förderbedingungen.
Deshalb sollten die aktuellen technischen und förderrechtlichen Anforderungen vor der Beauftragung beziehungsweise Umsetzung einer geförderten Heizungsmodernisierung geprüft werden.
Häufige Fragen
Kann eine Wärmepumpe auch in einem Altbau eingesetzt werden?
Ja. Auch viele Bestandsgebäude können mit einer Wärmepumpe beheizt werden.
Entscheidend sind nicht allein Baujahr oder Gebäudetyp, sondern insbesondere Heizlast, erforderliche Vorlauftemperaturen, vorhandene Heizflächen und der energetische Zustand des Gebäudes.
Kann die Wärmepumpe anhand des bisherigen Öl- oder Gasverbrauchs dimensioniert werden?
Aus Verbrauchsdaten lässt sich der Wärmebedarf näherungsweise abschätzen. Das kann beispielsweise für eine erste Plausibilitätsprüfung hilfreich sein.
Für eine detaillierte raumweise Auslegung ersetzt eine solche Abschätzung jedoch nicht die Heizlastberechnung nach den dafür vorgesehenen Berechnungsverfahren.
Kann ich einfach die Leistung des alten Heizkessels übernehmen?
Das ist nicht empfehlenswert.
Ältere Heizkessel sind häufig größer dimensioniert als für die tatsächliche Heizlast erforderlich. Die bisherige Kesselleistung ist deshalb kein zuverlässiger Maßstab für die benötigte Wärmepumpenleistung.
Müssen für eine Wärmepumpe alle Heizkörper erneuert werden?
Nein.
Ob vorhandene Heizkörper ausreichen, sollte raumweise anhand der benötigten Heizleistung und der geplanten Systemtemperaturen beurteilt werden.
Ist eine Fußbodenheizung für eine Wärmepumpe erforderlich?
Nein.
Eine Fußbodenheizung kann aufgrund ihrer großen Fläche mit niedrigen Heizwassertemperaturen betrieben werden und ist deshalb häufig gut für Wärmepumpen geeignet.
Auch ausreichend dimensionierte Heizkörper können jedoch einen effizienten Wärmepumpenbetrieb ermöglichen.
Ist eine Heizlastberechnung gesetzlich vorgeschrieben?
Ob eine Heizlastberechnung in einem konkreten Fall ausdrücklich erforderlich ist, hängt vom Vorhaben sowie gegebenenfalls von technischen und förderrechtlichen Anforderungen ab.
Unabhängig davon ist sie eine wichtige Planungsgrundlage für die fachgerechte Dimensionierung einer neuen Heizungsanlage und die raumweise Auslegung des Heizsystems.
Wird bei der Heizlastberechnung auch Warmwasser berücksichtigt?
Die Heizlastberechnung für die Raumheizung und die Auslegung der Warmwasserbereitung sind grundsätzlich unterschiedliche Betrachtungen.
Bei der Dimensionierung des gesamten Wärmepumpensystems muss deshalb zusätzlich berücksichtigt werden, wie die Trinkwassererwärmung erfolgen soll und welcher Warmwasserbedarf besteht.