Anwendungsfall 2: Einfamilienhaus Neubau

Durch die Vorgaben des Gebäude-Energie-Gesetzes (GEG) liegt die Heizlast neuer Einfamilienhäuser mit 150 m² Wohnfläche bei nur noch rund 6 kW. In diesem Leistungsbereich werden viele Produkte mit einer großen Preisspanne angeboten.

In Neubauten wird meistens Fußbodenheizung installiert, das passt sehr gut zu Wärmepumpen, weil Jahresarbeitszahlen von deutlich über 4 erreicht werden.

Heizkörper sind auch möglich, wenn die Auslegungstemperatur des Vorlaufs maximal 55°C beträgt. Dann werden Jahresarbeitszahlen im Bereich von 3 erreicht.

Bei Fußbodenheizung ist es möglich, die Wärmepumpe im Sommer zur Kühlung des Gebäudes einzusetzen. Die Kühllast ist zwar auf etwa 20 Watt je m² begrenzt, die Raumtemperaturen können damit um mehrere Grad reduziert werden.

Der zusätzliche Strombedarf ist relativ gering und fällt in einer Jahreszeit an, in der Solarstromanlagen besonders leistungsfähig sind.

Die möglichen Arten der Warmwasserbereitung haben unterschiedliche Eigenschaften:
Dezentral elektrisch: einfache Installation, Strombedarf und Stromkosten hoch.
Zentrale Warmwasserbereitung mit durch Außenluftwärmepumpe beheiztem Speicher: aufwendige Installation, Strombedarf und Stromkosten niedrig.
Zentrale Warmwasserbereitung mit durch Abluftwärmepumpe beheiztem Speicher: aufwendige Installation, Strombedarf und Stromkosten niedrig, Lüftung wird mit abgedeckt

Auf eine verlustreiche Zirkulation sollte verzichtet werden; dies ist möglich wenn eine sternförmige Warmwasserverteilung mit kurzen Wegen machbar ist. Bei Rohrinnnendurchmesser sind Leitungslängen bis 10 m (Wasserinhalt 1,1 Liter) akzeptabel.

Abluftwärmepumpen sind eher unbekannt, daher hier eine Erläuterung:
Abluft als Wärmequelle führt aufgrund der hohen Temperaturen der Wärmequelle zu einer sehr effizienten Warmwasserbereitung. In Verbindung mit Zuluftelementen wird  eine einfache Lüftungsanlage (Abluftanlage) realisiert. Damit werden eine hohe Luftqualität erreicht und Feuchteschäden infolge mangelhafter Lüftung vermieden.

Für den Einfamilienhaus-Neubau wird vorgeschlagen:
Außenluft-Wärmepumpe mit ca. 6 kW Heizleistung (wohnflächenabhängig), Fußbodenheizung, Nutzung der Wärmepumpe zur sommerlichen Kühlung, Pufferspeicher für Heizung (im Sommer Kühlung), Abluftwärmepumpe zur Lüftung und Warmwasserbereitung.
Der jährliche Heizwärmebedarf liegt bei 9000 kWh, zu dessen Deckung werden 2000 kWh Strom benötigt. Ob hierfür Sondertarif (unterbrechbar) sinnvoll ist, hängt vom zusätzlichen Grundpreis und der Einsparung vom Arbeitspreis ab. Wird eine Solarstromanlage installiert, ist ein Sondertarif noch fraglicher.

Für die Warmwasserbereitung sind etwa 800 kWh jährlich zu veranschlagen. Die Abluftwärmepumpe wird nicht mit Sondertarif betrieben, ist also nicht unterbrechbar.

Die von der Außenluftwärmepumpe unabhängige Warmwasserbereitung hat auch den Vorteil, dass im sommerlichen Kühlbetrieb die Außenluftwärmepumpe nicht häufig zwischen Heizen (Warmwasserbereiten) und Kühlen umschalten muss.
Einschließlich Kühlung werden jährlich 3000 kWh Strom für Heizung/Warmwasserbereitung/Kühlung benötigt. Im Haushaltstarif betragen die Stromkosten rund 1000 EUR jährlich. Im Falle einer Solarstromanlage reduzieren sich diese auf 700 bis 800 EUR.

Geeignete Produkte Außenluft-Wärmepumpen (Leistung bei A-7/W35):

Heliotherm SNT07L-M-R-CC (7 kW)
Hoval Belaria Pro Comfort 8 (8 kW)
IDM Aero ALM 2-8 (8 kW)
Lambda EU08L (8 kW)
NIBE S2125 (8 kW)
OVUM 312P (8 kW)

Geeignete Produkte Abluft-Wärmepumpen:

Ecodesign ED 180 WL (166 Liter Speicherinhalt)
NIBE MT-WH21 mit 190 oder 260 Liter Speicherinhalt

Novelan BW-S19 (190 Liter), BW-S26 (260 Liter)
Viessmann Vitocal 262-A (300 Liter)

Wolf FHS-180-S (166 Liter Speicherinhalt)

Leider verwenden die Produkte von NIBE und Novelan noch veraltete Kältemittel.