Auslegung Der Wärmepumpe; Monoenergetische Betriebsweise - Buderus Logatherm WPL 6 AR Planungsunterlage Für Den Fachmann

3 Planung und Auslegung von Wärmepumpen
3.5 Auslegung der Wärmepumpe
In der Regel werden Wärmepumpen in folgenden Be-
triebsweisen ausgelegt:
• Monovalente Betriebsweise:
Die gesamte Gebäudeheizlast und die Heizlast für die
Warmwasserbereitung wird von der Wärmepumpe ge-
deckt (für Luft-Wasser-Wärmepumpen eher nicht üb-
lich).

• Monoenergetische Betriebsweise:

Die Gebäudeheizlast und die Heizlast für die Warm-
3.5.1 Monoenergetische Betriebsweise
Monoenergetischer Betrieb berücksichtigt immer, dass
Spitzenleistungen nicht alleine durch die Wärmepumpe
abgedeckt werden, sondern mithilfe eines Elektro-
Heizeinsatzes. Wir empfehlen die Wärmepumpe so aus-
zulegen, dass der Bivalenzpunkt bei bivalent-paralleler
oder monoenergetischer Betriebsweise bei −5 °C liegt.
Bei diesem Bivalenzpunkt ergibt sich, gemäß DIN 4701
Teil 10, ein Deckungsanteil der Wärmepumpe an der
Heizarbeit von ca. 98 %. Lediglich 2 % müssen dann
noch von dem Elektro-Heizeinsatz beigesteuert werden.
Dieser unterstützt sowohl die Heizung als auch die
Bivalenzpunkt 
in °C
Biv
Leistungsanteil 
Deckungsanteil 
H.a
bei bivalent-paralleler
Betrieb
Deckungsanteil 
H.a
bei bivalent-alternativem
Betrieb
Tab. 7 Auszug aus DIN 4701 Teil 10
Beispiel:
Wie groß ist die Leistung der Wärmepumpe (Betrieb A2/
35) zu wählen bei einem Gebäude mit 150 m
2
fläche, 30 W/m spezifischer Heizlast, Normaußentem-
peratur –12 °C, vier Personen mit 50 Liter
Warmwasserbedarf pro Tag und vier Stunden tägliche
Sperrzeit der EVU?
Die Heizlast berechnet sich mit Formel 8 zu:
2

=
Q 150 m 30 W/m
H
Die zusätzliche Wärmeleistung zur Bereitung von Warm-
wasser beträgt 200 W pro Person und Tag. In einem
Haushalt mit vier Personen beträgt somit die zusätzliche
Wärmeleistung:

Q = 4 200 W
WW
16
–10 –9 –8 – 7
0,77 0,73 0,69 0,65 0,62 0,58 0,54 0,50 0,46 0,42 0,38 0,35 0,31 0,27 0,23 0,19
1,00 0,99 0,99 0,99 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 0,93 0,90 0,87 0,83 0,77 0,70 0,61
0,96 0,96 0,95 0,94 0,93 0,91 0,87 0,83 0,78 0,71 0,64 0,55 0,46 0,37 0,28 0,19
2
Wohn-
2
= =
4500 W 4,5 kW
= 800 W
wasserbereitung wird überwiegend von der Wärme-
pumpe gedeckt. Bei Bedarfsspitzen springt ein
elektrischer Zuheizer ein.
• Bivalente Betriebsweise:
Die Gebäudeheizlast und die Heizlast für die Warm-
wasserbereitung wird überwiegend von der Wärme-
pumpe gedeckt. Bei Bedarfsspitzen springt ein
weiterer Wärmeerzeuger (Öl, Gas, elektrischer Zuhei-
zer) ein.
Warmwasserbereitung je nach Bedarf. Dazu wird schritt-
weise die jeweils erforderliche Leistung beigesteuert
(bis zu 9 kW).
Wichtig ist, die Auslegung so vorzunehmen, dass ein
möglichst geringer Anteil an elektrischer Direktenergie
zugeführt wird. Eine deutlich zu niedrig dimensionierte
Wärmepumpe führt zu einem unerwünscht hohen Ar-
beitsanteil des Elektro-Heizeinsatzes und damit zu er-
höhten Stromkosten.
–6 –5 –4 –3 –2
Die Summe der Heizlasten für Heizung und Warmwasser-
bereitung beträgt:
Q =
HL
F. 11
=
Q 4500 W
HL
Für die zusätzliche Wärmeleistung durch Sperrzeiten
muss nach Kapitel 3.3.4 die von der Wärmepumpe zu de-
ckende Heizlast bei vier Stunden Sperrzeit um ca. 10 %
angehoben werden ( Tabelle 5):
=
Q
WP
F. 12
=
Q
WP
Logatherm WPL ... AR – 6 720 811 620 (2014/09)
–1 0 +1 +2
Q + Q
H WW
+ =
800 W 5300 W

1,1 Q
HL

=
1,1 5300 W 5830 W
+3 +4 +5