Die Kraft des Wassers

Wasser ist ein natürliches Medium, das Wärme und Kälte gut speichern und weitergeben kann. „Im Privatsektor verlassen Wassersysteme ihr Nischendasein und etablieren sich immer stärker“, sagt Roman Rudsinski, Vertriebsmitarbeiter von S-Klima. „Viele Kunden, zum Beispiel Häuslebauer, achten zunehmend auf Umweltaspekte und haben Bedenken, Kältemittel im Haus zu haben.“ Reversible Luft-Wasser-Wärmepumpen ­arbeiten mit geringen Mengen des vergleichsweise klimafreundlichen Kältemittels R32, welches sich nur im Außengerät befindet. An dieses wird ein Kreislauf mit Wasser angeschlossen, über den die thermische Energie an die Innengeräte weitergegeben wird. Dadurch verringert sich die Menge des eingesetzten Kältemittels erheblich.

Dieser Aspekt ist nicht nur im Hinblick auf die F-Gas-Verordnung, die eine schrittweise Reduzierung der Kältemittelmengen vorschreibt, ein wichtiger Vorteil von Kalt­wasseranlagen. Viele Hausbesitzer möchten ihren ökologischen Fußabdruck verringern und haben wegen der Brennbarkeit von R32 ein besseres Sicherheitsgefühl, wenn kein Kältemittel im Haus ist. Dafür sind insbesondere die universell einsetzbaren Luft-­Wasser-Wärmepumpen zum Kühlen, zum Heizen und zur Warmwassererzeugung geeignet.

Flexibel nachrüsten und erweitern

Ein weiterer Vorteil der Wassersysteme ist ihre Flexibilität, sowohl bei der Größe und dem Aufbau der Anlage als auch bei der Wahl der Hersteller von Außen- und Innengeräten. „Wassersysteme sind einfach nachzurüsten, nahezu beliebig miteinander kombinierbar – auch über die Grenzen verschiedener Hersteller hinweg – und können mit anderen Systemen wie zum Beispiel Solaranlagen kombiniert werden, gerade im Privatsektor ist das ein relevanter Punkt,“ sagt Andri Daneliusson, Produktmanager für Kaltwassersysteme bei S-Klima.

Bei der Planung eines Wassersystems ist eine der wichtigsten Fragen, wie die Systemtemperaturen ausgelegt sein sollen – davon hängen insbesondere die Jahresarbeitszahl und die generelle Performance des Erzeugers ab. „Dabei gilt für den Kühl­-
fall, je höher die Temperaturen sind, umso höher ist auch die Effizienz des Erzeugers. Das gilt in umgekehrter Weise ebenso für den Heizfall – allerdings muss man dabei auch das Zusammenspiel mit der gewünschten Leistung auf der Verbraucherseite beachten“, erläutert Daneliusson.

Ein oder zwei Kreisläufe?

Da Wassersysteme hydraulische Komponenten benötigen, schließt sich direkt die zweite Frage an: Wie soll die Hydraulik aufge­baut sein? Dafür gibt es ganz unterschiedliche Lösungen. Manchmal wird aus Platz­gründen ein Einkreissystem gewählt, bei dem die Pumpe der Luft-Wasser-Wärmepumpe auch das Wassermedium durch das ganze System schickt. Das bedeutet allerdings, dass es wenig Puffer und Trägheit im System sowie Unterschiede im Volumendurchsatz zwischen Erzeuger und Verbraucher gibt, und bei jeder Anforderung das Außengerät direkt anspringen muss.

Empfehlenswerter ist ein Zweikreisaufbau mit zwei hydraulisch voneinander separierten Systemen, die durch den Pufferspeicher getrennt sind. Auch da gibt es viele Möglichkeiten: Das Zweikreissystem kann zum Beispiel durch einen Wärmeübertrager mit primärem oder mit sekundärem Pufferspeicher getrennt werden, und die beiden Kreisläufe können durch eine hydraulische Weiche entkoppelt werden. Verschiedene Leistungsregelungen und Ventillösungen ermöglichen weitere Varianten.

„Die Bandbreite bei Wassersystemen ist groß. Man kann ein recht einfaches System aufbauen, welches energetisch nicht so optimal ist, aber kostengünstiger zu installieren ist und solide funktioniert. Oder ein komplexes System, welches energetisch ausgereift ist, aber auch aufwändiger und kostenintensiver in der Installation. Und alle Schattierungen dazwischen“, erklärt Andri Daneliusson. Die Entscheidung für den einen oder den anderen Aufbau hängt von der gewünschten Leistung, den sonstigen Anforderungen und den baulichen Gegebenheiten ab – sowie von der Priorisierung des Bauherrn und des Fachbetriebs. Während bei geringerer Leistungsanforderung ein einfacheres System die richtige Wahl sein kann, werden bei einem effizienteren System bei großer Anforderung die höheren Anfangskosten über die Laufzeit leicht wieder aufgeholt.

Wenn eine Förderung angestrebt wird, ist auf jeden Fall ein hydraulischer Abgleich notwendig. Dieser geschieht über Drosselventile – oder aber durch den Aufbau als sogenanntes Tichelmann-System, bei dem alle Wege gleich lang gebaut werden.

Reversible Luft-Wasser-Wärme­pumpen werden gefördert

Seit Anfang 2021 sind die reversiblen Luft-Wasser-Wärmepumpen von S-Klima für die BAFA-Förderung gelistet – ein weiteres Argument, welches für ein Kaltwassersystem sprechen kann. Je nach Projekt sind bis zu 35 Prozent Förderung durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) möglich. Wenn das Gerät für das Heizen und die Warmwassererzeugung genutzt wird, kann der Förderantrag durch den Bauherrn oder den Fachbetrieb gestellt werden. Eine reine Kühlanwendung ist auch förderfähig, allerdings muss dann ein Energieeffizienzexperte (EEE) eingeschaltet werden. Dabei wird stets die Gesamtmaßnahme gefördert, mit Außen- und Innengeräten, Rohrleitungen, Arbeitsleistung und allen anderen anfallenden Kosten.

„Wassersysteme sind besonders rentabel bei Kühlleistungen über 50 kW“, rechnet Andri Daneliusson vor und zählt die Vorteile auf: „Es wird weniger Kältemittel benötigt, die Wartung ist weniger aufwändig und es müssen nicht wie bei Direktverdampfungssystemen teurere und aufwändiger zu verarbeitende Kupferleitungen verlegt werden. Die Nachrüstung, auch in Bestandsgebäuden, ist wesentlich einfacher. Zudem kann ein System leichter nachgerüstet werden, da der Bauherr unabhängig vom Hersteller auswählen kann, und neue Innengeräte einfach an den Wasserkreislauf angeschlossen werden – ähnlich wie Heizkörper.“ Die Experten von S-Klima stehen den Fachbetrieben bei der Auslegung und Planung der Systeme und auch bei der Beantragung von Förderungen gern zur Seite.

Nachfrage steigt

All diese Vorteile sind auch auf dem Markt angekommen – die Nachfrage nach Wassersystemen für gewerbliche Anwendungen, aber auch für Wohnungen und Eigenheime steigt. „Einige Fachbetriebe zögern noch, aber durch die zunehmenden Anfragen werden auch sie immer stärker an die wasserbasierten Systeme herangeführt“, ist auch die Beobachtung von Roman Rudsinski. Bauherren wollen heutzutage gern zukunftsfähig und energieeffizient und möglichst umweltfreundlich bauen – Luft-Wasser-Wärmepumpen, die sogar mit Solaranlagen oder anderen Systemen kombinierbar sind, können dabei einen wichtigen Beitrag leisten.