Inverter-Wärmepumpe: Die modulierende Heizung
Moderne Wärmepumpenheizungen arbeiten für gewöhnlich mit einem sogenannten Inverter, der die Heizleistung moduliert. Erfahren Sie bei Bosch, wie die Technologie funktioniert, welche Vor- und Nachteile sie aufweist und worin der wesentliche Unterschied zwischen herkömmlichen Wärmepumpen und Inverter-Wärmepumpen liegt.
- Schnellleser: Was ist der Vorteil einer Inverter-Wärmepumpe?
- Was ist eine Inverter-Wärmepumpe? Funktionsweise der Technik
- Was ist der Unterschied zwischen einer Wärmepumpe und einer Inverter-Wärmepumpe?
- Wärmepumpe mit Inverter oder nicht? Der Vergleich
- Hat eine modulierende Wärmepumpe auch Nachteile?
Schnellleser: Was ist der Vorteil einer Inverter-Wärmepumpe?
Gegenüber herkömmlichen Wärmepumpen bietet die Inverter-Wärmepumpe viele Vorteile:
- Heizkostenersparnis und höhere Energieeffizienz durch angepasste Heizleistung
- Längere Lebensdauer der Wärmepumpe durch weniger Verschleiß des Systems
- Bessere Temperaturkontrolle und schnelleres Erreichen der Zieltemperatur
- Weniger Betriebsgeräusche, da kein häufiges Ein- und Ausschalten der Anlage
- Monovalenter Betrieb ohne Heizstab oder Zusatzheizung möglich
- Erhöhter Eigenverbrauch mit Photovoltaik und weniger Stromkosten
Was ist eine Inverter-Wärmepumpe? Funktionsweise der Technik
Inverter-Wärmepumpen sind eine bestimmte Art von Wärmepumpen, welche die Effizienz der Heizung steigern. Eine Inverter-Wärmepumpe wird auch als modulierende Wärmepumpe bezeichnet, weil sie die Drehzahl des Kompressors variabel regelt. Dieser sogenannte Verdichter ist der Hauptmotor im Aufbau einer Wärmepumpe. Die integrierte Invertertechnik ermöglicht, dass die Wärmepumpe ihre Leistung stufenlos anpasst an den tatsächlichen Bedarf im Haus.
Ein Inverter bei einer Wärmepumpe fungiert als ein Frequenzumrichter. Wärmepumpen mit Inverter wandeln den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom um. Die Netzspannung liegt für gewöhnlich bei 50 Hz. Anschließend erzeugt der Wechselrichter, auch Inverter genannt, neuen Wechselstrom, dessen Frequenz zwischen 30–90 Hz variiert. Benötigt das System weniger oder mehr Heiz- oder Kühlleistung, ändert der Inverter betriebene Kompressor entsprechend seine Drehgeschwindigkeit. Die flexible elektronische Schaltung macht die bedarfsgerechte Leistungsregelung der Wärmepumpe möglich.
Inverter-Wärmepumpen sind für den Betrieb als monovalente Wärmepumpe ausgelegt. Das bedeutet, die Wärmepumpe mit Inverter ist in der Lage, ein Haus als alleiniger Wärmeerzeuger ohne elektrischen Heizstab oder unterstützendes Heizsystem zu versorgen. Bei einer Hybrid-Wärmepumpe, einer Kombination aus zwei Wärmeerzeugern, spricht man von einer bivalenten Betriebsweise.
Was ist der Unterschied zwischen Wärmepumpe und Inverter-Wärmepumpe?
Der hauptsächliche Unterschied zwischen einer herkömmlichen Wärmepumpe und einer Inverter-Wärmepumpe liegt in der Art und Weise, wie sie die Leistung des Kompressors steuert und die Temperatur reguliert.
Wärmepumpen ohne Inverter müssen den Kompressor jedes Mal ein- und ausschalten, was deutlich mehr Energie verbraucht und den Stromverbrauch erhöht. Das häufige An- und Abschalten der Wärmepumpe verursacht zudem einen stärkeren Verschleiß der technischen Komponenten und mehr Lautstärke im Betrieb. Eine Wärmepumpe, die Inverter-Technologie nutzt, ist im Vergleich zu einer herkömmlichen Wärmepumpe klar im Vorteil, da sie energieeffizienter, systemschonender und laufruhiger arbeitet.
Auch sorgen invertergesteuerte Wärmepumpenheizungen für konstante Systemtemperaturen und eine gleichmäßige Raumtemperatur. Bei konventionellen On/Off-Wärmepumpen schwanken die Vorlauftemperaturen häufiger. Dadurch steuern sie die gewünschte Raumtemperatur weniger präzise. Es kann vorkommen, dass das Gebäude zeitweise unter- oder überhitzt, weil das System zu wenig oder zu viel Wärme bereitstellt. Pufferspeicher lösen das Problem, indem sie überschüssige Energie zurückhalten und bei Bedarf bereitstellen.
Ein Inverter ist besonders sinnvoll bei Luft-Wasser-Wärmepumpen, damit die Anlage ihre Leistung bei kalter Außenluft flexibel anpassen kann und im optimalen Leistungsbereich arbeitet. Übrigens ist die Bauweise einer Luftwärmepumpe nicht ausschlaggebend dafür, ob die Wärmepumpe modulierend oder nicht ist. Sowohl Monoblock-Wärmepumpen als auch Split-Wärmepumpen können mit einem integrierten Inverter betrieben werden.
Wärmepumpe mit Inverter oder nicht? Der Vergleich
Inverter-Wärmepumpe
- Stufenlose Anpassung der Leistung
- Konstante Vorlauftemperaturen
- Schonender Teillastbetrieb
- Höhere Lebensdauer
- Leise Betriebsweise
Normale Wärmepumpe
- Takten zwischen Ein- und Ausschalten
- Temperaturschwankungen
- Häufig unter Volllastbetrieb
- Höherer technischer Verschleiß
- Mehr Betriebsgeräusche
Hat eine modulierende Wärmepumpe Nachteile?
Es gibt so gesehen nur einen Nachteil, den Sie beim Kauf einer modulierenden Wärmepumpe bedenken sollten. Eine Inverter-Wärmepumpe kann ihre Vorteile nicht ausspielen, wenn sie permanent unter Volllast arbeiten muss. Der Grund dafür ist: Es entstehen minimale Verluste, wenn die Invertertechnik den Betriebsstrom umwandelt. Inverter-Wärmepumpen arbeiten äußerst effizient im Teillastbereich, aber unter voller Auslastung über einen längeren Zeitraum liegen sie im Nachteil gegenüber klassischen Wärmepumpen.
Das ist zum Beispiel der Fall, wenn Sie eine Inverter-Luftwärmepumpe in einem Gebäude mit hohem Wärmebedarf einsetzen. Damit eine Wärmepumpe im Altbau effizient arbeitet, sind eine hochwertige Dämmung und möglichst niedrige Vorlauftemperaturen wichtig.
Im Allgemeinen sind viele vermeintliche Nachteile von Wärmepumpen oft unbegründet. Beispielsweise, dass sie viel Strom verbrauchen, störende Geräusche verursachen und sich für den Altbau nicht eignen. Gute Planung ist hier das A und O! Informieren Sie sich im Vorfeld darüber, was Sie bei einer Wärmepumpe beachten müssen und wann der Einbau möglicherweise keinen Sinn ergibt. Bosch unterstützt Sie gerne kostenlos und unverbindlich bei Ihrer Heizungsmodernisierung.
Inverter-Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Modulierende Wärmepumpen sind speziell dafür ausgelegt, mit einer Photovoltaikanlage zusammenzuarbeiten. Die Kombination aus Wärmepumpe und PV-Anlage verbessert sowohl die Umweltfreundlichkeit als auch die Kosteneffizienz des Heizsystems erheblich. Zudem machen Sie sich nahezu vollständig unabhängig von fossilen Brennstoffen, wenn Sie noch eine weitere erneuerbare Energiequelle einbinden.
Wärmepumpen mit Inverter nutzen die Erträge des selbst erzeugten Stroms jederzeit optimal aus, weil die Anlage mit gleichmäßig niedriger und variabler Leistung läuft. Dieser Zustand begünstigt, dass die Wärmepumpe ihren Strombedarf größtenteils durch die Solaranlage decken kann. Daher ist der Betrieb einer Inverter-Wärmepumpe mit Photovoltaik sinnvoller und kostengünstiger als bei herkömmlichen Geräten.
Da standardmäßige Wärmepumpen mit fester Drehzahl laufen, beziehen sie ihre Energie schubweise. Sie laufen also entweder unter Vollast oder schalten sich komplett ab. In diesen Pausen speist die Photovoltaikanlage den überschüssigen Strom in das öffentliche Netz ein. Beim erneuten Einschalten ist der Energiebedarf wiederum abrupt hoch. In diesem Fall bezieht die Wärmepumpe teuren Netzstrom, denn der Verbrauch kann nicht vollständig durch den Solarstrom gedeckt werden.
Photovoltaikanlagen benötigen ebenfalls einen Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Dieser Prozess ist notwendig, da die meisten Haushaltsgeräte und das öffentliche Stromnetz Wechselstrom verwenden.
Modulierende Wärmepumpe ohne Pufferspeicher betreiben
Ein Pufferspeicher sorgt für einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe, indem er zu viel produzierte Wärme zwischenspeichert und zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung stellt. Dadurch entkoppeln sie die Wärmepumpe und das Heizsystem voneinander. Dies bietet sich vor allem bei schwer regelbaren Wärmepumpen an.
Bei einer Inverter-Wärmepumpe ist ein Pufferspeicher jedoch nicht unbedingt nötig. Durch ihre modulierende Betriebsweise produziert sie immer genauso viel Wärme wie benötigt. Daher ist ein Wärmespeicher oft überflüssig.
Eine Inverter-Wärmepumpe mit Pufferspeicher zu kombinieren, ist zum Beispiel sinnvoll bei Hybridsystemen mit erneuerbaren Energien. In diesem Fall dient der Speicher als Schnittstelle zwischen den Wärmeerzeugern, etwa bei einer Kombination aus Wärmepumpe mit Solarthermieanlage. Auch überbrückt ein Speicher mögliche Sperrzeiten, die der Stromanbieter verhängt, und ermöglicht es, günstigen Nachtstrom einzuspeisen.
Kosten für eine Inverter-Wärmepumpe
Die Preise für eine Wärmepumpe mit Inverter starten in der Regel bei 15.000 Euro aufwärts inklusive der Installation. Inverter-Luft-Wasser-Wärmepumpen kosten von allen Wärmepumpenarten am wenigsten, da die Wärmequelle nicht erschlossen werden muss. Bei modulierenden Sole-Wasser-Wärmepumpen kommen umfangreiche Erschließungskosten für Kollektoren oder Sonden hinzu.
Letzten Endes hängen die Kosten für Inverter-Wärmepumpen auch immer von den individuellen Gegebenheiten vor Ort ab. Lassen Sie sich von einem Fachbetrieb beraten und holen Sie sich ein maßgeschneidertes Angebot für Ihre neue Wärmepumpe ein.
Um die Installation Ihrer neuen Wärmepumpe kümmert sich einer unserer Bosch Fachbetriebe in Ihrer Nähe.