Ratgeber · Hydraulik

Pufferspeicher, Mindestvolumenstrom und hydraulischer Abgleich

Die meisten Wärmepumpen, die enttäuschen, haben kein Problem mit dem Kältekreis, sondern mit der Hydraulik dahinter. Dieser Ratgeber erklärt, worauf es ankommt.

Warum die Hydraulik entscheidet

Eine Wärmepumpe überträgt Wärme über einen Plattenwärmetauscher an das Heizungswasser. Dafür braucht sie einen stabilen Volumenstrom, eine möglichst niedrige Rücklauftemperatur und ein Wassersystem, das ihre Leistung auch abnimmt. Der Gaskessel verzieh geschlossene Thermostatventile, kleine Rohre und fehlende Pufferung; die Wärmepumpe quittiert das mit Hochdruckstörungen, Takten und schlechter Jahresarbeitszahl.

Pufferspeicher: ob und wie groß

Der Pufferspeicher erfüllt drei Aufgaben: Er entkoppelt Wärmepumpe und Heizkreise hydraulisch, damit der Volumenstrom an der Wärmepumpe unabhängig von Thermostatventilen bleibt; er speichert Energie für die Abtauung, bei der die ECO Serie den Kreislauf umkehrt und dem Heizungswasser kurz Wärme entzieht; und er verlängert die Laufzeiten bei geringer Last. Die Bedienungsanleitung und unsere Erfahrung empfehlen 10 bis 15 Liter je Kilowatt maximaler Heizleistung:

Empfohlenes Puffervolumen je Modell
ModellMax. Heizleistung A7/W35Puffer 10–15 l/kWPassender BT-4Hydrobox
ECO 0308,3 kW83–125 l100 lHydrobox 03
ECO 04011,4 kW114–171 l150 lHydrobox 03
ECO 05014,8 kW148–222 l200 lHydrobox 05
ECO 06022 kW220–330 l200 l + Reihenpuffer / ProjektlösungHydrobox 05

Zwei Bauformen: Der Trennpuffer (Parallelpuffer mit vier Anschlüssen) trennt Erzeuger- und Verbraucherkreis vollständig – robust, aber mit Mischverlusten, wenn die Heizkreispumpe mehr fördert als die Wärmepumpe. Der Reihenpuffer im Rücklauf hält den Volumenstrom ohne Trennung aufrecht und vermeidet Mischverluste; er eignet sich für Flächenheizungen ohne Einzelraumregelung oder mit Überströmventil. Welche Variante passt, entscheidet die Verteilung: viele Heizkörper mit Thermostaten → Trennpuffer; eine Flächenheizung mit offenen Kreisen → Reihenpuffer oder gar keiner.

Mindestvolumenstrom

Die ECO Serie ist für Nennvolumenströme von 1,43 (ECO 030) bis 3,78 m³/h (ECO 060) bei 5 K Spreizung ausgelegt. Fällt der Durchfluss zu weit ab, meldet der Strömungswächter Störung oder die Hochdruckabschaltung greift. Daraus folgen Rohrdimensionen: Für die Verbindung zwischen Außengerät und Hydrobox ist DN25 (28 mm Kupfer oder 32 mm Verbundrohr) die Untergrenze, bei langen Wegen und der ECO 060 besser DN32. Das Datenblatt nennt eine maximale Wassersäule von 9 m (ECO 030 bis 050) beziehungsweise 12 m (ECO 060) und einen Gerätedruckverlust von 30 bis 45 kPa – die integrierte Umwälzpumpe ist für Puffer und kurze Wege gedacht, nicht für weit verzweigte Heizkreise. Diese bekommen eigene Pumpen hinter dem Puffer.

Hydraulischer Abgleich

Der hydraulische Abgleich nach Verfahren B ist Förderbedingung und der größte Effizienzhebel nach der Vorlauftemperatur. Er verteilt den Volumenstrom raumweise nach Heizlast – über voreinstellbare Thermostatventile, Rücklaufverschraubungen oder Durchflussmesser am Fußbodenheizungsverteiler. Erst der Abgleich erlaubt eine flache Heizkurve: Wenn der am weitesten entfernte Heizkörper genug Wasser bekommt, muss der Vorlauf nicht für ihn allein heiß gefahren werden. In der Praxis sinkt die nötige Vorlauftemperatur dadurch um 5 bis 10 K – das sind 10 bis 20 % weniger Stromverbrauch.

Warmwasserspeicher und 3-Wege-Ventil

Die Warmwasserbereitung läuft über ein 3-Wege-Umschaltventil, das die Wärmepumpe wahlweise auf Puffer oder Warmwasserspeicher schaltet; die Regelung gibt Warmwasser Vorrang. Der Speicher muss zur Wärmepumpe passen:

  • Wärmetauscherfläche: Richtwert 0,25 bis 0,3 m² je kW Wärmepumpenleistung – ein 300-Liter-Speicher für die ECO 040 braucht also rund 3 m² Glattrohrwendel. Zu kleine Tauscher zwingen zu hohen Vorlauftemperaturen und langen Ladezeiten.
  • Volumen: 200 bis 300 Liter für vier Personen, 400 Liter ab fünf; bei niedriger Speichertemperatur (50 bis 55 °C) lieber größer als heißer.
  • Hygiene-Kombispeicher wie der KE 1079 erwärmen Trinkwasser im Durchlauf über einen Edelstahl-Wärmetauscher und benötigen keinen Legionellenzyklus; dafür ist der Puffer größer.
  • Zirkulation kostet in schlecht gedämmten Leitungen bis zu 1.000 kWh im Jahr – zeit- oder bedarfsgesteuert betreiben.

Hydrobox

Die Hydrobox 03 (ECO 030/040, einphasig) und Hydrobox 05 (ECO 050/060, dreiphasig) fassen zusammen, was sonst Stück für Stück an die Wand kommt: Ausdehnungsgefäß, Ventile und Sicherheitskomponenten sowie den elektrischen Zuheizer für Spitzenlast, Notbetrieb und die Legionellenaufheizung. Vorteil: standardisierte Hydraulik, kürzere Montagezeit, ein Dokument für die Inbetriebnahme. Das Ausdehnungsgefäß der Hydrobox ist klein dimensioniert; bei großen Anlagenvolumina (Puffer plus Flächenheizung) ist ein zusätzliches Gefäß einzuplanen.

Frostschutz, Filter, Entlüftung

Beim Monoblock steht Heizungswasser im Außengerät. Bei Stromausfall im Winter schützt entweder Frostschutzmittel im Wärmepumpenkreis (von der Anleitung empfohlen; ein Trennpuffer begrenzt dann die Glykolmenge, die Wärmeübertragung sinkt um etwa 5 bis 10 %) oder ein Paar Frostschutzventile, die unterhalb von etwa 3 °C das Wasser aus dem Außenteil ablassen. Beide Lösungen funktionieren; die Entscheidung sollte vor der Pufferwahl fallen. Ein Schlammabscheider mit Magnet im Rücklauf vor der Wärmepumpe schützt den Plattenwärmetauscher, besonders im Bestand. Automatische Entlüfter an den höchsten Punkten verhindern Luftpolster, die den Volumenstrom einbrechen lassen. Und: Das Heizungswasser nach VDI 2035 aufbereiten – enthärtet oder entsalzt –, damit der Wärmetauscher nicht verkalkt.