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VDI 4645: Planung und Dimensionierung von Wärmepumpen

Die Richtlinie VDI 4645 hilft bei der Planung und Dimensionierung von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen in Ein- und Mehrfamilienhäusern. Sie gibt Hilfestellung bei allen erforderlichen Schritten von der Voruntersuchung und Konzepterstellung bis zur Detailplanung.

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Zielsetzung der VDI-Richtlinie 4645

Deckblatt der VDI 4645 (Grafik: Verein Deutscher Ingenieure e.V.)
Deckblatt der VDI 4645 (Grafik: Verein Deutscher Ingenieure e.V.)

Die Richtlinie VDI 4645 soll bei der Planung und Dimensionierung von Heizungsanlagen für kleine und mittlere Wohngebäude oder Gebäude mit wohnähnlicher Nutzung helfen, bei denen eine Wärmepumpe zum Einsatz kommt. Elektrisch oder mit Gas betrieben: Die Wärmepumpentechnik bietet erhebliches Potenzial zur Verringerung von Energieverbrauch und CO2-Emissionen im Gebäudesektor. Um eine hohe Energieeffizienz zu erreichen, sind eine korrekte Planung und Dimensionierung sowie die sorgfältige Installation und der optimale Betrieb von enormer Bedeutung. VDI 4645 dient hier als Leitfaden.

Übersicht der Richtlinien-Inhalte

Die Richtlinie behandelt die für die Planung von Wärmepumpenanlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern erforderlichen Schritte von der Voruntersuchung und Konzepterstellung bis zur Detailplanung. Sie gibt Hinweise zu empfohlenen hydraulischen Schaltungen, zur Dimensionierung von Anlagenkomponenten, zur Dokumentation, zur Inbetriebnahme der Anlage und Unterweisung des Betreibers und zu Kostenbetrachtungen.

Brauchwasser

Um bei der Planung der Wärmepumpe den für die Trinkwassererwärmung zu berücksichtigenden Leistungsanteil der Wärmepumpe zu bestimmen, können laut VDI 4645 entweder das vereinfachte Verfahren für kleinere Wärmepumpen in Einfamilienhäusern oder das ausführliche Berechnungsverfahren auf Basis der Zapfprofile entsprechend der EN 15450 durchgeführt werden (Anhang K2 der VDI 4645)

Betriebsweise

Die VDI 4645 berücksichtigt monovalente, rein elektrische Betriebsweisen als auch die Planung von bivalenten Wärmepumpen im Verbund mit einem weiteren Heizwärmeerzeuger. Insbesondere gibt die VDI 4645 Hinweise, zur Festlegung eines Bivalenzpunktes je nach konkretem Anwendungsfall anhand von Betriebsgrenzen der Wärmepumpe. Mit Hilfe des Anhang G lassen sich die Deckungsanteile der Wärmepumpe und des zweiten Wärmeerzeugers an der Jahresheizarbeit ermitteln.

Wärmepumpenspeicher

Mit Hilfe der VDI 4645 lassen sich auch die nötigen Speichervolumina entsprechend der jeweiligen Anlagenkonfiguration und der jeweiligen Heizanforderungen bestimmen. Hierbei berücksichtigt die VDI 4645 sowohl die Mindestlaufzeit der Wärmepumpe, die bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe erforderliche Abtauung als auch Vorgaben zur Überbrückung von Sperrzeiten.

Betriebssicherheit

Im Kapitel „Inbetriebnahme/Unterweisung“ beschreibt die VDI 4645 alle zur Herstellung und Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit der Wärmepumpenanlage. Hier geht die VDI-Richtlinie auf die VDE 0100-600 ein, detailliert die fachgerechte Befüllung der Anlage, beschreibt die Durchführung eines hydraulischen Abgleichs, spricht Empfehlungen für die Wärmepumpenregelung aus und gibt Tipps zur Optimierung des Systems.

Im Anhang der VDI 4645 sind Checklisten und Beispiele zur Unterstützung der Vorgehensweise bei der Planung enthalten. VDI 4645 behandelt alle marktnahen Wärmepumpensysteme zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung. Auch betrachtet die Richtlinie das sinnvolle Zusammenwirken mit anderen Anlagenbauteilen, wie weiteren Wärmeerzeugern, Wärmespeicherung, -verteilung und -übergabe.

Normative Verweise der VDI 4645

Zur Anwendung der VDI 4645 sind folgende VDI-Richtlinien erforderlich:

  • VDI 4640 Blatt 2:2015-05 (Entwurf) Thermische Nutzung des Untergrunds; Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen
  • VDI 4640 Blatt 2:2001-09 Thermische Nutzung des Untergrunds; Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen
  • VDI 4650 Blatt 1:2009-03 Berechnungen von Wärmepumpen; Kurzverfahren zur Berechnung der Jahresarbeitszahl von Wärmepumpenanlagen; Elektro-Wärmepumpen zur Raumheizung und Warmwasserbereitung
  • VDI 4650 Blatt 2:2013-01 Kurzverfahren zur Berechnung der Jahresheizzahl und des Jahresnutzungsgrads von Sorptionswärmepumpenanlagen; Gas-Wärmepumpen zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung

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Weitere Informationen zur Planung von Wärmepumpen

"Wärmepumpen-Planung nach VDI 4645" wurde am 12.10.2016 das letzte Mal aktualisiert.