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Richtlinie VDI 4650 Blatt 1 und Blatt 2 im Überblick

Die Richtlinienreihe VDI 4650 "Berechnung von Wärmepumpen" besteht aus dem

  • Blatt 1 „Berechnung der Jahresarbeitszahl von Wärmepumpenanlagen; Elektrowärmepumpen zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung“

und dem

  • Blatt 2 „Berechnung von Wärmepumpen - Kurzverfahren zur Berechnung der Jahresheizzahl von gasbetriebenen Sorptionswärmepumpenanlagen zur Raumheizung und Warmwasserbereitung“.

Die VDI 4650 wird von der VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt (VDI-GEU) herausgegeben und richtet sich an Planer, Bauherren, Energieberater, Handwerker, Hersteller von Wärmepumpen aber auch staatliche und andere Unterstützung gewährende Institutionen.

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Zielsetzung der VDI 4650

Die Richtlinien VDI 4650 Blatt 1 und Blatt 2 dienen allen mit der Planung, Installation und Betrieb befassten Unternehmen als Arbeitshilfe zur vergleichbaren Berechnung von Jahresheizzahlen und Jahresnutzungsgraden von Wärmepumpen. Zudem führt die VDI 4650 Beispiele aus der Praxis auf, die die Anwendung der VDI 4650 verdeutlichen.

Auf Basis einer nachvollziehbaren Berechnung der Jahresarbeitszahlen von Wärmepumpen nach der VDI 4650 können außerdem dem Kunden bereits vor dem Kauf der Wärmepumpe belastbare Aussagen zur späteren Effizienz und insbesondere Stromkosten der Wärmepumpe ausgeführt werden.

Zudem muss die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe als eine entscheidende Größe für die Effizienz von Wärmepumpen im Rahmen des Marktanreizprogramms (MAP) und des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes (EEWärmeG) nachgewiesen werden. Um eine Wärmepumpen-Förderung zu erhalten, muss die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe rechnerisch nach VDI 4650 ermittelt werden.

Die auf Basis der VDI 4650 berechneten Jahresarbeitszahlen entsprechen laut VDI in der Praxis realisierbaren Ergebnissen. Der VDI weist jedoch auch darauf hin, dass die Richtlinie keine Simulationsrechnungen ersetzen kann und zudem keine Zuordnung des Wärmeerzeugers zum Gebäude vornimmt, sodass die VDI 4650 daher auch nicht zur Dimensionierung dienen kann. Der VDI weist überdies darauf hin, dass aufgrund des hohen Einflusses des Nutzerverhaltens Vergleiche der berechneten Jahresarbeitszahlen mit gemessenen Werten nur unter Vorbehalt möglich sind.

Inhalte der VDI 4650 Blatt 1

Die Richtlinie VDI 4650 Blatt 1 befasst sich mit

die die Wärmequellen Grundwasser, Erdreich und Außenluft nutzen und zur Versorgung von Wohngebäuden mit Wärme für Raumheizung und Trinkwassererwärmung sowie zur Raumkühlung eingesetzt werden.

Die Richtlinie VDI 4650 Blatt 1 bietet ein simples und trotzdem genaues Verfahren zur Berechnung von Jahresarbeitszahlen auf Basis der Leistungszahlen von Wärmepumpen, die auf Prüfständen nach DIN EN 14511 bzw. DIN EN 255 gemessen werden.

Durch verschiedene Korrekturwerte lässt sich der Einfluss von Temperaturdifferenzen am Verflüssiger berücksichtigen, die beim Messen im Betrieb je nach Temperatur der Wärmequelle der Sole- oder Grundwasser-Wärmepumpe und der Vorlauftemperatur des Wärmeverteilsystems auftreten. Für Luft als Wärmequelle kann der Nutzer der Richtlinie zwischen den Heizgrenztemperaturen 10, 12 und 15°C und verschiedenen Normaußentemperaturen wählen.

Bei der Berechnung der Jahresarbeitszahlen wurden Ergebnisse der Feldmonitoring-Projekte des Fraunhofer-Instituts für solare Energieforschung ISE berücksichtigt, die den technischen Fortschritt (wie beispielsweise die Entwicklung anderer Kältemittel oder anderer Verdichter-Technologien) aktuell abbilden.

Zusätzlich behandelt die VDI 4650 Blatt 1 Themen wie

  • Hocheffizienzpumpen,
  • leistungsgeregelte Wärmepumpen,
  • Trinkwassererwärmung und
  • Solarunterstützung.

Auch die Kühlung, die primärenergetische Bewertung und deren regenerativer Anteil aufgrund von Anpassungen geänderter europäischer Normen sind Inhalte der VDI 4650 Blatt 1.

Inhalte der VDI 4650 Blatt 2

Die Richtlinie VDI 4650 Blatt 2 ist unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000 entstanden und behandelt die hauptsächlich am Markt anzutreffenden technischen Varianten von Gas-Sorptionswärmepumpen, die insbesondere zur Versorgung von Wohngebäuden mit Wärme für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung auf Basis von Grundwasser-, Erdreich-, Luft- und Solarwärmequellen dienen.

Hierzu zählen insbesondre monoenergetische

  • Adsorptions-Wärmepumpen und
  • Absorptions-Wärmepumpenanlagen

für gasförmige Brennstoffe gemäß Arbeitsblatt DVGW G 260 bis zu einer maximalen Brennstoffleistung von 70 kW. Gas-Sorptionswärmepumpenanlagen mit Zusatzheizmodul werden von der VDI-Richtlinie 4650 Blatt 2 nur erfasst, wenn sie konstruktiv als Baueinheit und von außen nicht mehr als separate Feuerstätten erkennbar in Verkehr gebracht werden.

Die VDI-Richtlinie 4650 Blatt 2 bietet ein einfach zu handhabendes, aber genügend genaues Verfahren zur Berechnung der energetischen Effektivität von Gaswärmepumpen, das alle technisch bedeutenden Einflussgrößen berücksichtigt. Diese Jahresheizzahlen für Gaswärmepumpen entsprechen thermodynamisch den in der VDI-Richtlinie VDI 4650 Blatt 1 beschriebenen Jahresarbeitszahlen für Elektrowärmepumpen, zusätzlich wird auch der Jahresnutzungsgrad ermittelt, der den Vergleich zu Gasgeräten erleichtert.

Der VDI weist auch in der VDI-Richtlinie 4650 Blatt 2 darauf hin, dass das Nutzerverhalten nicht einkalkulierbar ist und es daher auch bei Anwendung der VDI 4650 Blatt 2 zu Abweichungen von den im praktischen Betrieb ermittelten zu den berechneten Effizientzwerten kommen kann. Auch die VDI-Richtlinie 4650 Blatt 2 soll ausführliche Simulationsrechnungen nicht ersetzen und kann laut VDI auch nicht als Dimensionierungsanleitung dienen.

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"Richtlinie VDI 4650 Blatt 1 und Blatt 2" wurde am 29.11.2016 das letzte Mal aktualisiert.