Heizkreis-Hydraulik: Spreizung, Volumenstrom, Pumpen
Die richtige Heizkreis-Hydraulik ist die Voraussetzung für eine effiziente Wärmepumpe. Falsche Spreizung kostet bis zu 15 % Effizienz, falsche Pumpenauslegung 80 kWh Hilfsenergie pro Jahr. Hier die Praxis-Regeln.
Spreizung: Warum 5 K nicht 20 K#
Wärmepumpen werden — anders als Brennwertkessel — auf eine geringe Heizkreis-Spreizung von 5 K (Differenz Vorlauf/Rücklauf) ausgelegt. Bei klassischen Heizkesseln war eine Spreizung von 20 K üblich, weil dort die Wärmequelle (Brenner) thermisch unkritisch ist. Wärmepumpen arbeiten dagegen mit kontinuierlicher Verdichtung — eine geringe Spreizung bei höherem Volumenstrom hält die Vorlauftemperatur und damit die Verdichtungsarbeit niedrig. Beispiel: Heizleistungsbedarf 8 kW, ΔT = 5 K → Volumenstrom 1.376 l/h. Bei ΔT = 10 K halbiert sich der Volumenstrom auf 688 l/h, aber die Vorlauftemperatur muss 5 K höher sein — was etwa 12 % schlechtere COP bedeutet. Praxis-Regel: ΔT zwischen 4 und 7 K halten, je niedriger desto besser für die JAZ.
Volumenstrom-Berechnung#
Die Berechnung folgt der Formel: Volumenstrom [l/h] = Heizleistung [W] / (Wärmekapazität Wasser [Wh/(l·K)] × Spreizung [K]). Mit der Wärmekapazität Wasser = 1,16 Wh/(l·K) ergibt sich vereinfacht: V [l/h] = Q [W] / (1,16 × ΔT). Für 8.000 W Heizleistung und 5 K Spreizung: 8000 / (1,16 × 5) = 1.379 l/h oder 23 l/min. Für 12 kW: 2.069 l/h. Für 4 kW: 690 l/h. Diese Werte sind die Mindest-Volumenströme bei Volllast — Inverter-Wärmepumpen modulieren bei Teillast den Volumenstrom mit. Im Heizkreis-Plan müssen alle einzelnen Heizflächen-Stränge die für ihre Leistung nötige Volumenstrom-Aufteilung haben — sonst gibt es Über- und Unterversorgung der Räume.
Hocheffizienz-Pumpen richtig dimensionieren#
Die Heizkreis-Umwälzpumpe ist nach Bauarbeitsverordnung (BAFA-Förderung) als Klasse-A-Hocheffizienzpumpe (EEI ≤ 0,23) auszuführen. Typische Pumpen: Wilo Yonos PICO, Grundfos ALPHA2/3, Halm HEP. Auslegungs-Punkt: maximaler Volumenstrom bei maximaler Druckverlust-Höhe. Faustformel Hub-Höhe: 0,2 + 0,01 × Heizkörperanzahl × Stockwerksanzahl, in Metern Wassersäule. Beispiel EFH 120 m² mit 14 Heizkörpern auf 2 Etagen: 0,2 + 0,01 × 14 × 2 = 0,48 m, gerundet 0,5 m. Diese Pumpenklasse zieht bei 1.500 l/h und 0,5 m typisch 7–12 W Strom. Über 8.000 Betriebsstunden im Jahr = 60–95 kWh, etwa 22–35 Euro. Eine fehl-dimensionierte alte 60-W-Pumpe würde stattdessen 480 kWh und 175 Euro kosten — 150 Euro Mehrkosten pro Jahr.
Hydraulische Auslegungs-Probleme bei Bestand#
Im Bestand sind 60–80 % der Heizungsanlagen hydraulisch nicht abgeglichen — die Folge sind Über- und Unterversorgung einzelner Räume und ein zu hoher mittlerer Volumenstrom. Vor Wärmepumpen-Einbau ist daher der hydraulische Abgleich nach Methode B (DIN EN 14336, Verbändevereinbarung 2022) Pflicht: pro Heizkörper wird der raumbezogene Volumenstrom anhand der Heizlast und der Heizflächen-Auslegungsleistung berechnet, das Voreinstellungs-Ventil entsprechend justiert. Aufwand bei EFH 120 m²: 6–10 Stunden eines Fachbetriebs, 600–900 Euro Investition. Ergebnis: 5–15 % geringerer Stromverbrauch der Wärmepumpe, gleichmäßige Raumtemperaturen, Wegfall des Pufferspeicher-Bedarfs in vielen Konstellationen. Die Investition amortisiert sich in 3–5 Jahren.
Vorlauf-/Rücklauf-Sensorik#
Eine moderne Wärmepumpen-Regelung benötigt mindestens vier Temperatursensoren am Heizkreis: Vorlauf-Temperatur am Wärmepumpen-Austritt, Rücklauf-Temperatur am Wärmepumpen-Eintritt, Außentemperatur (witterungsgeführte Heizkurve), Raumtemperatur (Referenzraum). Optional: separater Vorlaufsensor nach Pufferspeicher, Volumenstromsensor zur exakten COP-Berechnung. Sensor-Toleranzen sollen ≤ 0,3 K sein — billige PT500 mit 1-K-Toleranz verfälschen die Heizkurven-Regelung um bis zu 5 %. Bei Bestand-Anlagen Sensorik prüfen und ggf. mit Pt1000-Klasse-A nachrüsten. Investition: 100–250 Euro inkl. Verkabelung. Die Genauigkeit der Sensorik ist Voraussetzung für die niedrige Spreizung 5 K — bei +/- 1 K Toleranz wäre 5-K-Soll praktisch nicht regelbar.
Häufige Hydraulik-Fehler#
Top-Fehler in der Praxis: (1) Heizkreispumpe mit Konstantdrehzahl statt Δp-geregelter Hocheffizienz-Pumpe — Folge: 100–300 Euro Mehr-Hilfsenergie pro Jahr. (2) Rückschlagklappe in der falschen Position — die Rückschlagklappe gehört in den Wärmepumpen-Vorlauf, nicht in den Heizkreis-Rücklauf. (3) Verwendung alter Schwerkraft-Heizkreise ohne Pumpen-Anpassung — der hohe Strömungswiderstand der breiten Rohre senkt die Pumpen-Effizienz. (4) Falsch dimensionierte Heizungsventile mit Voreinstellungs-Wert 'voll auf' — das macht den Abgleich unmöglich. (5) Hydraulischer Abgleich gar nicht durchgeführt oder mit Methode A (Schätzung) statt Methode B (Berechnung) — Folge: 5–15 % Effizienz-Verlust dauerhaft.
Häufige Fragen — Heizkreis-Hydraulik bei der Wärmepumpe
Welche Spreizung ist richtig für Wärmepumpen?▾
Wie berechne ich den Volumenstrom?▾
Welche Pumpe brauche ich für die Wärmepumpe?▾
Muss ich vor Wärmepumpe-Einbau hydraulisch abgleichen?▾
Was kostet eine falsche Hydraulik?▾
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