Den besten Platz finden

02.11.2022 | Veröffentlicht in Ausgabe 15-2022

Generell empfehlenswert ist es, bei geräuschsensiblen Bewohnern eine Wärmepumpe nicht unter oder neben Schlaf- und Wohnzimmerfenstern aufzustellen. - © Bild: Wolf — © Bild: Wolf

Generell empfehlenswert ist es, bei geräuschsensiblen Bewohnern eine Wärmepumpe nicht unter oder neben Schlaf- und Wohnzimmerfenstern aufzustellen.

Wärmepumpen richtig aufstellen ▪ Das natürliche Kältemittel R290 besitzt nicht nur ein sehr geringes Treibhausgaspotenzial, sondern auch hervorragende thermodynamische Eigenschaften. Moderne Luft/Wasser-Wärmepumpen in Monoblockbauweise mit einem R290-Kältekreis im Außengerät arbeiten daher sowohl nachhaltig als auch energieeffizient. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Aspekte, die bei der Aufstellung dieser zukunftssicheren Wärmepumpen beachtet werden müssen. → Tom Krawietz

Inhalt

Die Vorteile von Luft-Wärmepumpen haben dazu geführt, dass ihr Markt deutlich schneller wächst als der von erdgekoppelten Systemen. 2021 betrug der Marktanteil von Luft/Wasser-Wärmepumpen in Deutschland 82 %. Von den insgesamt 127 000 Luft/Wasser-Wärmepumpen wurden rund 83 500 Monoblock-Geräte eingebaut, wobei Modelle mit einem R290-Kältekreis im Außengerät, wie die Wolf CHA, sowohl nachhaltig als auch energieeffizient arbeiten. Bei der Aufstellung im Freien sind einige besondere Hinweise zu beachten. Generell wird der optimale Aufstellungsort einer Wärmepumpen-Außeneinheit im Wesentlichen durch sechs Parameter bestimmt: Luftzirkulation, Hydraulik, Schutzbereich, Schallschutz, Montage und Optik.

Wind- und Ausblasrichtung berücksichtigen

Generell ist zu beachten, dass eine Wärmepumpe der Umgebungsluft Energie entzieht und die ausgeblasene Luft rund 8 bis 10 K kühler ist als die angesaugte. Deshalb sollte die Ausblasseite, die sogenannte „Ventilatorseite“, nicht zu Terrassen, Gehwegen oder Tiergehegen ausgerichtet werden. Und sie sollte auch nicht in Richtung Hausfassade ausblasen. Als Mindestabstand zu Terrassen und Gehwegen etc. sind 3 m vorzusehen. Nachfolgend weitere Hinweise und Empfehlungen zur Aufstellung:

Bei in Ecken aufgestellten Wärmepumpen können thermische Luftkurzschlüsse entstehen. Das bedeutet, dass ausgeblasene kühle Luft zurück in die Wärmepumpe gesaugt wird, was mit Effizienzeinbußen einhergeht. Das andere Extrem sind windexponierte Lagen. Hier würde der starke Wind die Funktion der Wärmepumpe sowohl beim Heiz- als auch beim Abtaubetrieb stören. Beide Situationen sollten deshalb bestmöglich vermieden werden.

Ideal ist, die Wärmepumpe quer zur Hauptwindrichtung zu positionieren. Auf keinen Fall darf die Ausblasseite gegen die Hauptwindrichtung installiert werden. Gibt es keine andere Möglichkeit, die Wärmepumpe auf dem Grundstück aufzustellen, muss um das Gerät ein stabiler Windschutz errichtet werden.

Falls die Wärmepumpe weniger als 5 km zur Küste entfernt aufgestellt werden soll, muss dies auf der dem Seewind abgewandten Gebäudeseite erfolgen. Ist das nicht möglich, empfiehlt es sich, einen robusten Windschutz aus Beton aufzustellen, dessen Höhen- und Längenmaße mindestens 150 % der Maße der Außeneinheit betragen sollten.

Ist der Platz zur Aufstellung einer Wärmepumpen-Außeneinheit ebenerdig knapp bemessen, bietet es sich an, diese auf der Garage oder anderen nicht begangenen Flachdächern aufzustellen.

Weitere Hinweise zum optimalen Aufstellort

Eine Wärmepumpe, die mit dem Kältemittel R290 betrieben wird, darf nicht auf einem Schrägdach installiert, sehr wohl aber auf einem Flachdach aufgestellt werden, wie z. B. auf einem ausreichend stabilen Garagendach.

Nicht zulässig ist beim Betrieb mit dem Kältemittel R290 die Aufstellung in einer Senke, was ohnehin aus strömungs- und schalltechnischen Gründen nicht sinnvoll ist.

Die Außeneinheit soll nicht zu dicht vor Wänden (Mauern bzw. der Hausfassade) platziert werden, um den Luftstrom nicht zu behindern. Der Abstand von einer Wand – hier befindet sich die „Ansaugseite“ – sollte mindestens 20 cm betragen. Die Distanz von den Hindernissen, die den Luftstrom beeinträchtigen, sollte links und rechts mindestens 1 m betragen.

Sind am Standort üblicherweise größere Mengen Schnee zu erwarten, sollte eine Bodenkonsole vorgesehen werden. Gleiches gilt beim vorbeugenden Hochwasserschutz. Hier bietet es sich alternativ an, das Gerät erhöht auf eine Konsole an der Gebäudewand zu montieren.

Sinnvoll kann es auch sein, bauseits eine Überdachung vorzusehen. Auch ein Zuwehen der Luftansaugseite durch Laub etc. muss verhindert werden, um einen einwandfreien Betrieb der Wärmepumpe zu gewährleisten. Die Außeneinheit sollte daher nicht direkt unter Bäumen aufgestellt werden.

Werden mehrere Wärmepumpen nebeneinander aufgestellt, dürfen 0,5 m Abstand nicht unterschritten werden. Dieser Freiraum sorgt nicht nur dafür, dass ausreichend Luft durch die Wärmepumpe strömen kann, sondern die Geräte sind so auch für Wartungsarbeiten gut zugänglich.

Vor- und Rücklaufleitungen kurz halten

In den Vor- und Rücklaufleitungen zwischen dem Außen- und dem Innengerät fließt ein Wasserkreislauf. Daher ist eine ausreichende thermische und frostbeständige Dämmung wichtig, um die Wärmeverluste der Zulaufleitung möglichst gering zu halten. Aus dem gleichen Grund werden die gut gedämmten Leitungen im Erdreich unterhalb der Frostgrenze verlegt. Passende Anschluss-Sets des Herstellers sorgen für eine einfache, schnelle und sichere Montage.

Um zudem die Wärme- und Druckverluste gering zu halten, sollte der Abstand zwischen Innen- und Außeneinheit so kurz wie möglich sein. Auch die Inneneinheit sollte deshalb in der Nähe des Wanddurchbruchs für den Vor- und Rücklauf des primären Wasserkreislaufs an der Wand installiert werden. Weiterer Vorteil: niedrigere Kosten für die Erd- und Anschlussarbeiten.

Das Kältemittel R290 ist schwerer als Luft und fließfähig wie Wasser. Deshalb muss die Außeneinheit so aufgestellt werden, dass Kältemittel bei einer Leckage weder ins Gebäude noch in die Kanalisation gelangen kann.

Schutzbereich um die Wärmepumpe einhalten

Weil das Kältemittel R290 brennbar und schwerer als Luft ist, muss die Außeneinheit so aufgestellt werden, dass Kältemittel bei einer Leckage weder in das Gebäude noch in die Kanalisation oder in das Heizungswasser gelangen kann. Deshalb wird rund um die Außeneinheit ein sogenannter Schutzbereich definiert: In unmittelbarer Nähe der Außeneinheit dürfen sich keine Fenster, Türen oder Lichtschächte befinden und auch keine Fallrohre zur Dachentwässerung oder Kanäle für Abwasser bzw. Regen. Als Faustregel für den Abstand zu diesen Bauteilen gilt:

von der Aufstellfläche der Wärmepumpe auf dem Boden mindestens 1 m und

an der Oberkante der Wärmepumpe 0,5 m.

Hinweis: Fenster oberhalb der Wärmepumpe sind mit Abstand erlaubt.

Dieser Schutzbereich um die Wärmepumpe darf sich nicht auf Parkplätze, Nachbargrundstücke oder öffentliche Verkehrsflächen erstrecken.

Zündquellen sind im Schutzbereich ebenfalls nicht erlaubt. Dazu zählen z. B. offene Flammen, Heizpilze, Grills, elektrische Anlagen, Steckdosen, Lampen, Lichtschalter, funkenbildende Werkzeuge und alle Gegenstände, die Temperaturen > 360 °C erreichen können.

Achtung: Wird in der Nähe der Wärmepumpen-Außeneinheit mit Fahrzeugen rangiert, muss ein robuster Anfahrschutz um das Gerät herum errichtet werden. Dieser darf jedoch nicht die Durchströmung (Wirkungsgrad) der Wärmepumpe behindern und auch nicht die Schallwerte negativ beeinflussen. Das Gleiche gilt auch für Umbauten zum Schutz vor Vandalismus.

Moderne Wärmepumpen erfüllen die Anforderungen der TA Lärm. Das bedeutet, dass der Geräuschpegel (Schallleistungspegel) im Nachtbetrieb 35 dB[A] in 3 m Entfernung nicht überschreitet.

Schalldruckpegel: ungünstige Einflussfaktoren vermeiden

Der Schall von Wärmepumpen wird mit der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) bewertet. Moderne Wärmepumpen nach dem Stand der Technik haben nur sehr geringe Geräuschemissionen. Im Nachtbetrieb unterschreiten sie bereits ab 3 m Abstand die Grenze von 35 dB[A] Schalldruckpegel, die zwischen 22 und 6 Uhr für reine Wohngebiete und auch für das Umfeld von Krankenhäusern und Pflegeanstalten sowie in Kurgebieten gilt. Auch aus diesem Grund ist ein Abstand von 3 m vom Nachbargrundstück einzuhalten.

Zum Vergleich: Ein sehr ruhiges Zimmer oder leichter Wind verursachen 30 dB[A], Flüstern oder eine ruhige Wohnstraße nachts 40 dB[A].

Wichtig ist zum einen eine schallreduzierende Konstruktion: Ventilator und Verdichter einer Luft/Wasser-Wärmepumpe sind die Hauptquellen für Schall und müssen daher konstruktiv vom Gehäuse entkoppelt werden. So wird verhindert, dass sie es in Schwingung versetzen und dadurch störende Geräusche entstehen. Die Wolf CHA besitzt z. B. einen doppelt schallentkoppelten Verdichter, ist separat gekapselt und zusätzlich schallgedämmt. Die Ventilatorblätter der neuesten Generation sind im Eulenflügeldesign ausgeführt. Zusätzliche Luftleitschaufeln sorgen darüber hinaus für eine energiesparende Betriebsweise des Ventilators.

Ungünstig auf die Schallentwicklung (Schalldruckpegel) wirken sich auch Aufstellorte

in Nischen,

zwischen zwei Mauern,

unter Vordächern oder

in Ecken

aus. Insbesondere an senkrechten Flächen kann der Schall reflektieren und das Gerät wird lauter wahrgenommen, als wenn es im Freifeld steht.

Achtung: Mit der Anzahl der senkrechten Flächen (Wände, Mauern etc.) am Aufstellort erhöht sich der Schalldruckpegel gegenüber der freien Aufstellung exponentiell. Beispielsweise entstehen durch Schallreflexion zusätzlich zu den normalen Betriebsgeräuschen 9 dB[A], falls die Außeneinheit unter einem Vordach bis zu 5 m Höhe aufgestellt wird. Andererseits können Vegetation, wie Büsche oder Rasen, den Schalldruckpegel senken.

„Sichtschall“-Probleme vermeiden

Generell empfehlenswert ist es, bei geräuschsensiblen Bewohnern eine Wärmepumpe nicht unter oder neben Schlaf- und Wohnzimmerfenstern aufzustellen, sondern die Außeneinheit auf der Straßenseite zu platzieren. Nicht unterschätzt werden sollte außerdem die subjektive psycho-akustische Wahrnehmung von Geräuschen, die vielfach auch vom Sichtkontakt zur vermeintlichen Lärmquelle abhängt. Es gibt tatsächlich Fälle in der Praxis, wo sich Nachbarn allein durch den Anblick einer Wärmepumpe „geräuschmäßig“ gestört fühlen, obwohl diese noch nicht einmal in Betrieb ist; man spricht hier auch von „Sichtschall“. Es ist daher in der Praxis nicht unüblich, den Sichtkontakt der Nachbarn zur Wärmepumpe optisch abzuschirmen, indem die Wärmepumpen z. B. in großzügigen „Käfigen“ bzw. Einhausungen mit Lamellen oder in offenen Carports positioniert werden.

Bei der Abtauung von Wärmepumpen fallen einige Liter Wasser als Kondensat an. Dieses muss über eine Leitung mit geeignetem Gefälle sicher in den frostfreien Bereich abgeführt werden.

Auf solide Unterkonstruktion achten

Eine Wärmepumpe benötigt ein festes Fundament, um im Betrieb die Entstehung von Körperschall zu vermeiden. Dieses Fundament muss tragfähig, frostsicher und waagerecht nach den Regeln der Bautechnik ausgeführt sein. Ein Fundament aus Beton kann entweder als Streifenfundament (30 cm) oder als Bodenplatte (20 cm) ausgeführt werden. Alternativen dazu sind Wandkonsolen aus dem Zubehör der Hersteller.

Oft wird das Thema Kondensat unterschätzt: Bei der Abtauung von Wärmepumpen fallen einige Liter Wasser als Kondensat an. Dieses muss über eine Leitung mit geeignetem Gefälle in den frostfreien Bereich sicher abgeführt werden:

entweder in eine Kiesschicht, die geeignet ist, mindestens 50 l Wasser pro Tag aufzunehmen,

oder über einen Siphon in einen Schmutzwasser- bzw. Regenkanal,

alternativ auch in ein Drainagerohr.

Generell wichtig: Für die Erdarbeiten muss der Weg von der Außeneinheit bis ins Haus frei zugänglich sein. Denn die Bagger-, Verlege- und Installationsarbeiten im Außenbereich werden zuerst durchgeführt.