VDI 4650 Blatt 3:2022-10 - Entwurf

Für die Anrechenbarkeit von Wärmepumpen im Rahmen des Gebäudeenergiegesetz (GEG) sind verschiedene Anforderungen zu beachten, u.a. ist die Einhaltung von Mindestwerten für die Jahresarbeitszahl rechnerisch nachzuweisen. Für übliche Heizwärmepumpen z.B. mit Außenluft oder Erdreich als Wärmequelle kann die Berechnung nach VDI 4650 Blatt 1 und Blatt 2 erfolgen. Ein analoges normatives Rechenverfahren zur Bestimmung der Jahresarbeitszahlen von Abluft-Wärmepumpen liegt gegenwärtig nicht vor. Die Bedeutung von Abluft-Wärmepumpen nimmt nicht zuletzt durch die geforderte energetische Verschärfung im Neubau als auch in der Sanierung europaweit zu. Die Berechnung der Jahresarbeitszahl der Abluft-Wärmepumpen basiert dabei auf den Ansätzen der VDI 4650 unter Beachtung der Besonderheiten von Abluft als Wärmequelle (Quellen- und Senkentemperaturen, begrenzte Luftvolumenströme). Die Richtlinie wendet sich an Hersteller von Abluft-Wärmepumpen, Energieberater und Nachweisführende, Fachverbände, Universitäten und weitere Forschungseinrichtungen, Energieversorger.

Bilanzgrenzen, Einflussfaktoren und praktische Berechnungsverfahren zur Ermittlung von Jahresarbeitszahlen

Lüftungsgeräte mit Wärmepumpe erfreuen sich weiterhin wachsender Beliebtheit. Kein Wunder: Nach anfänglichen Investitionskosten handelt es sich bei ihnen um die günstigere Alternative zu fossilen Heizstoffen. Die multifunktionalen Lüftungsgeräte mit Wärmepumpe sind daher eine sinnvolle Möglichkeit der Beheizung von Gebäuden mit relativ geringem Energiebedarf. Wichtig ist, wie bei jeder Heizungsform, dass die Anlagen und Komponenten möglichst passend ausgelegt sind. Ausschlaggebend ist bei Wärmepumpen hierbei die Jahresarbeitszahl. Sie misst das Verhältnis von zugeführter Energie zu erzeugter Energie und ist daher ein aussagekräftiger Wert zur Ermittlung der Energieeffizienz. Die Effizienz wird bedingt durch Zulufttemperaturen, Luftvolumenströme, Wärmequellentemperaturen, Energiebedarfe für die Komponenten, sowie die Vor- und Rücklauftemperaturen. Die Richtlinie wendet sich an Herstellerbetriebe von Lüftungsgeräten mit Wärmepumpe, an Installations- und Planungsfirmen und an Privathaushalte, die eine entsprechende Anschaffung planen.

Verwendung der Richtlinie

VDI 4650 Blatt 3 enthält einen Leitfaden zur Berechnung der Jahresarbeitszahl von multifunktionalen Lüftungsgeräten mit Wärmepumpen, die der Heizung von Gebäuden oder der Erwärmung von Trinkwasser dienen. Als Wärmequelle im Sinne dieser Richtlinie gelten Außen-, Um- und Abluft. Sie führen die Wärme einem Warmwasserspeicher oder einer Warmwasserheizung zu, oder transferieren sie an ein luftgeführtes System zur Raumlufterwärmung.

Die Richtlinie betrachtet die marktrelevanten Lüftungssysteme mit Wärmepumpen entsprechend DIN EN 16573. Es werden die inneren und äußeren Bilanzgrenzen der verschiedenen Systeme dargelegt und somit der Nutzen und der Aufwand übersichtlich gegenübergestellt. VDI 4650 Blatt 3 führt in die Grundlagen der Berechnung ein und gibt Hinweise zu den Bilanzgrenzen der Wärmepumpe, des Zentralgeräts und der Gesamtanlage.

Mithilfe von VDI 4650 Blatt 3 lassen sich zwei Jahresarbeitszahlen berechnen: Zum einen die Effizienz der Wärmepumpeneinheit inklusive der für die Wärmepumpe benötigten Hilfsenergie, zum anderen die Jahresarbeitszahl für die Wärmerückgewinnung, die Wärmepumpeneinheit und sämtliche Hilfsenergie des Systems. Die grundlegenden Berechnungen beruhen auf den in VDI 4650 Blatt 1 ausgeführten Berechnungsverfahren.

Aus dem Inhalt

• Anwendungsbereich
• Normative Verweise
• Begriffe
• Formelzeichen, Abkürzungen und Indizes
• Relevante Luftwärmepumpensysteme
• Grundlagen der Berechnung
• Primärenergetische Bewertung

27.080, 91.140.10