Heizkurve von Wärmepumpen verstehen und einstellen

Was ist die Heizkurve einer Wärmepumpe und wie stellt man sie richtig ein?

Die Heizkurve oder auch Heizkennlinie genannt regelt, in welchem Umfang die Vorlauftemperatur je nach Außentemperatur angehoben oder abgesenkt wird. Sinkt z. B. die Außentemperatur im Winter ab, so wird die Vorlauftemperatur entsprechend der Heizkurve angehoben. Eine bedarfsgerechte Einstellung der Heizkurve ist eine wichtige Voraussetzung für einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe.

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Hintergrund und Notwendigkeit einer Heizkurveneinstellung

Wird die Wärmepumpe installiert, so wird in der Regel auch die Heizkurve vom Installateur eingestellt. In der Praxis muss diese Voreinstellung jedoch noch im Betrieb an die realen Heiz- und Nutzungsbedingungen angepasst werden, um immer nur soviel Wärme zu erzeugen wie es die Außentemperaturverhältnisse notwendig werden lassen. Dies ist jedoch in hohem Maße vom Gebäude selbst und vom Heizwärmeverteilsystem abhängig. Geht man von einer gewünschten Raumtemperatur von 21°C aus, so muss diese Temperatur sowohl an sehr kalten als auch milderen Tagen automatisch und ohne Verzögerung von der Wärmepumpe bereit gestellt werden.

Da die Wärmepumpe allerdings in sehr unterschiedlichen Rahmenbedingungen eingesetzt wird, wird es notwendig die Wärmepumpe über die Heizkurve hieran anzupassen. Notwendig wird dies, wenn man das Gefühl hat, dass die Wärmepumpe an manchen Tagen mal zu wenig und manchmal zu viel heizt. Dann muss im Betrieb entsprechend dieser Erfahrungswerte die Heizkurve über die Wärmepumpenregelung ausgehend von der „Standard-Voreinstellung“ sukzessive so eingestellt werden, dass immer gerade soviel Wärme von der Wärmepumpe bereitgestellt wird, wie auch wirklich benötigt wird.

Steilheit und Parallelverschiebung von Heizkurven

Die wichtigsten zwei Kernelemente einer Heizkurve sind die Steilheit (auch als Neigung bezeichnet) und der Fußpunkt, der den Startwert der Heizkurve bildet. Der Fußpunkt wird dann in einer sogenannten Parallelverschiebung, die oft auch als Niveauverschiebung oder Fußpunktverschiebung bezeichnet wird, verändert. Der Wert des Fußpunktes wird von der Dämmungsqualität des Gebäudes bestimmt. Ist das Haus gut gedämmt, so muss die Wärmepumpe bei einer Außentemperatur von z.B. 20°C auch nur eine Vorlauftemperatur von 20°C bereitstellen. Ist das Haus schlecht gedämmt, so muss bei dieser Temperatur eine höhere Vorlauftemperatur erzeugt werden.

Die Steilheit der Heizkurve beschreibt dagegen, um wie viel Grad sich die Vorlauftemperatur bei einer Änderung der Außentemperatur um 1°C ändern soll. Ist die Steilheit der Heizkurve z. B. 1,5, so wird die Vorlauftemperatur von der Wärmepumpe im Durchschnitt um 1,5°C angehoben, wenn die Außentemperatur um 1°C sinkt. Ist die Neigung der Heizkurve 1, wird die Vorlauftemperatur von der Wärmepumpe im gleichen Verhältnis angehoben oder abgesenkt. Während der Fußpunkt den Dämmungsstandard wiedergibt, wird die Steilheit von der Art des Wärmeverteilungssystems bestimmt.

Heizkurven bei Fußbodenheizung und Heizkörper

Die Steilheit der Heizkurve verläuft allerdings nicht linear, sondern ändert ihre Neigung unter sich verändernden Außen- und Vorlauftemperaturverhältnissen. Das liegt daran, dass die Wärmeabgabe von Heizkörpern und Fußbodenheizungen nicht linear von der Vorlauftemperatur abhängt. Da Heizkörper und Fußbodenheizungen bei höheren Vorlauftemperaturen mehr Wärme abgeben, verläuft die Heizkurve dann flacher als bei niedrigeren Vorlauftemperaturen.

Die Neigung der Heizkurve ist zudem bei Heizkörpern größer als bei Fußbodenheizungen, da Wärmepumpen bei Heizkörpern eine höhere Vorlauftemperatur erzeugen müssen, um die gleiche Raumtemperatur wie mit einer Fußbodenheizung bereitstellen zu können. Bei Fußbodenheizungen verläuft die Heizkurve daher mit etwa 0,5 etwas flacher als bei Heizkörpern mit einer etwas steileren Heizkurve von meistens über 1.

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6 Tipps zur richtigen Einstellung der Heizkurve

Grundsätzlich sollte bei der Einstellung der Heizkurve der Wärmepumpe versucht werden, diese so flach und niedrig wie möglich einzustellen. Begrenzt wird dies durch die Heizkurveneinstellung, bei der die bereitgestellte Wärme der Wärmepumpe gerade noch zur Beheizung des Hauses ausreicht. In der Praxis sollten jedoch folgende 6 Tipps beherzigt werden:

  • Eine einzelne Veränderung der Heizkurve sollte immer nur um maximal um 10 % von der vorherigen Einstellung abweichen.
  • Wählen Sie einen meistens kalten Referenzraum aus, um in diesem die Temperaturveränderungen zu messen.
  • Jede Änderung der Heizkurveneinstellung sollte aufgrund der thermischen Trägheit des Hauses mehrere Tage lang beobachtet werden.
  • Eine Einstellungsänderung sollte an kalten Tagen ohne intensive Sonneneinstrahlung vorgenommen werden.
  • Mehrere Änderungen der Heizkurve sollten dokumentiert werden, um schnell zur gewünschten Einstellung zu kommen.
  • Öffnen Sie im Referenzraum die Thermostatventile, damit diese nicht ein etwaiges Wärmeüberangebot der Wärmepumpe drosseln und das Messergebnis verfälschen.

Heizkurvenregelung über eine Parallelverschiebung und Steilheit

In folgenden drei Fällen sollten Sie die Heizkurve über eine Parallelverschiebung und Änderung der Steilheit neu einstellen:

1) Raumtemperatur ist in der Übergangszeit und im Winter dauerhaft zu niedrig oder zu hoch: Ist es zu kalt, so sollte eine Parallelverschiebung der Heizkurve nach oben erfolgen; ist es ständig zu warm, sollte eine Verschiebung nach unten erfolgen.

2) Raumtemperatur ist hauptsächlich nur an kalten Tagen zu niedrig: Dann sollte die Steilheit der Heizkurve erhöht werden, da die Wärmepumpe bei steigendem Wärmebedarf nicht genug Wärme bereitstellt. Da nun auch in der Übergangszeit mehr Wärme erzeugt wird, kann gleichzeitig eine Parallelverschiebung nach unten vorgenommen werden.

3) Raumtemperatur ist hauptsächlich in der Übergangszeit zu niedrig: Um die Raumtemperatur über die Heizkurve in der Übergangszeit anzuheben, sollte entsprechend die Heizkurve der Wärmepumpe parallel nach erhöht und die Neigung gesenkt werden.

Tipp: Wenn die Raumtemperaturen immer angenehm erscheinen, so kann dennoch eine Parallelverschiebung einmalig um 10 % vom bisherigen Wert nach unten vorgenommen werden. Wenn es dann immer noch warm genug ist, dann wurde von den Thermostatventilen ein bisheriges Überangebot gedrosselt. Die Wärmepumpe kann dann mit einer noch effizienteren Jahresarbeitszahl betrieben werden.

Zum Autorenprofil von Robert Doelling auf Google+.

"Heizkurve von Wärmepumpen verstehen und einstellen" wurde am 12.11.2013 verfasst