Inverter-Wärmepumpen gelten als besonders effizient und flexibel im Betrieb. Was macht diese Technik so besonders? In diesem Artikel erfahren Sie, wie Inverter-Wärmepumpen funktionieren, welche Vorteile sie bieten und was sie kosten.
Das Wichtigste zuerst
- Inverter-Wärmepumpen passen ihre Leistung stufenlos an den aktuellen Wärmebedarf an.
- Sie arbeiten effizienter, leiser und verschleißarmer als herkömmliche Wärmepumpen mit Ein/Aus-Betrieb.
- Bei Volllastbetrieb ist ihre Effizienz durch Umwandlungsverluste leicht reduziert.
- Sie nutzen Solarstrom optimal und erhöhen dadurch den Eigenverbrauch bei PV-Kombinationen.
- Die Gesamtkosten liegen zwischen 12.000 und 26.000 €.
- Inverter-Wärmepumpen sind heute Standard und ersetzen zunehmend klassische Systeme.
Was ist eine Inverter-Wärmepumpe?
Eine Inverter-Wärmepumpe ist eine Wärmepumpenart, die den Kompressor stufenlos regulieren kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Wärmepumpen, die nur ein- oder ausgeschaltet werden können, passt die Inverter-Wärmepumpe ihre Leistung kontinuierlich an den tatsächlichen Wärmebedarf an. Das spart Strom, sorgt für eine gleichmäßige Raumtemperatur und reduziert die Geräuschentwicklung im Betrieb.
Inverter-Wärmepumpen nutzen nicht nur Luft als Wärmequelle. Je nach Bauart können sie auch Wärme aus dem Erdreich oder aus dem Grundwasser gewinnen. Sowohl Luft-Wasser-, Sole-Wasser- als auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen können alle mit Inverter-Technologie ausgestattet sein.
Was bedeutet Inverter?
Der Begriff „Inverter“ stammt aus der Elektrotechnik und bedeutet Wechselrichter. Ein Inverter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und kann darüber hinaus die Frequenz des Stroms regulieren. In einer Wärmepumpe ermöglicht er so die flexible Steuerung der Kompressordrehzahl. Dadurch passt sich die Heizleistung exakt dem aktuellen Bedarf an.
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Wie funktioniert eine Inverter-Wärmepumpe?
Inverter-Wärmepumpen passen die Leistung des Verdichters an den Heizbedarf an. Dies wird durch einen Inverter (auch Frequenzumrichter genannt) erreicht, der als zentraler Regler im System dient. Der Inverter ist in der Lage, die Drehzahl des Kompressormotors zu modulieren, sodass er nur so viel Energie verbraucht, wie für einen bestimmten Zeitpunkt erforderlich ist.
Die Leistungsregelung eines invertergesteuerten Verdichters beginnt mit einem Gleichrichter, der den Wechselstrom (AC) aus dem Stromnetz in Gleichstrom (DC) umwandelt. Dieser Gleichstrom wird dann durch den nachgeschalteten Wechselrichter wieder in Wechselstrom umgewandelt und kann auf verschiedene Frequenzen eingestellt werden. Der Asynchronmotor des Kompressors dreht sich mit einer bestimmten Wechselstromfrequenz, was sich auf seine Leistung auswirkt.
Um die Energieeffizienz von Luftwärmepumpen zu maximieren, werden Verdichter häufig auf eine Mindestfrequenz von 10 Hz eingestellt. Dies trägt dazu bei, dass auch bei hohen Außenlufttemperaturen die Wärmeenergie bei minimalem Energieverbrauch effektiv genutzt werden kann. Indem der Verdichter mit einer niedrigeren Frequenz läuft, kann mehr Wärme aus der Außenluft aufgefangen und genutzt werden, ohne dass überschüssige Energie verschwendet wird.
Was ist der Unterschied zu herkömmlichen Wärmepumpen?
Inverter-Wärmepumpen und herkömmliche Wärmepumpen unterscheiden sich in mehreren wesentlichen Aspekten. Die wichtigsten Unterschiede im Überblick:
| Eigenschaft | Inverter-Wärmepumpe | Herkömmliche Wärmepumpe |
|---|---|---|
| Kompressorsteuerung | stufenlose Anpassung der Drehzahl | nur ein- oder ausgeschaltet |
| Energieeffizienz | höher, dank kontinuierlicher Leistungsanpassung | geringer, aufgrund des Taktens der Wärmepumpe |
| Temperaturregelung | gleichmäßige Raumtemperatur | Temperaturschwankungen möglich |
| Betriebsgeräusch | leiser, insbesondere bei niedriger Leistung | lauter, durch häufiges Ein- und Ausschalten |
| Lebensdauer | länger, da weniger Verschleiß | kürzer, da höherer Verschleiß |
Inverter-Wärmepumpen bieten viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Geräten. Einer der wichtigsten ist der leisere Betrieb. Da die Wärmepumpe seltener vollständig abschaltet, entfallen viele laute Startvorgänge. Zudem läuft der Kompressor mit einer gleichmäßigeren Drehzahl, was den Verschleiß der Bestandteile einer Wärmepumpe reduziert und die Lebensdauer verlängert.
Wärmepumpen mit Inverter-Technologie vs. herkömmliche An/Aus-Geräte
Besonders vorteilhaft ist die Inverter-Technik bei Luft-Wasser-Wärmepumpen. Da die Außentemperatur starken Schwankungen unterliegt, kann die Wärmepumpe ihre Leistung flexibel anpassen. Das sorgt für eine effiziente Wärmegewinnung auch bei kalter Außenluft und verhindert unnötige Stromspitzen.
Wärmepumpenheizungen mit Inverter können bei richtiger Auslegung und Steuerung eine weitaus bessere Jahresarbeitszahl erreichen als eine ungeregelte Wärmepumpe. Ihre Effizienz kann im Vergleich zu nicht geregelten Systemen um bis zu 20% gesteigert werden.
Nachteile einer Inverter-Wärmepumpe
Inverter-Wärmepumpen haben nur wenige Nachteile im Vergleich zu herkömmlichen Wärmepumpen. Ein wichtiger Punkt ist die Effizienz im Volllastbetrieb. Während Inverter-Wärmepumpen bei Teillast – also wenn weniger Heizleistung benötigt wird – besonders effizient arbeiten, sind sie bei voller Leistung oft etwas weniger effizient als herkömmliche Wärmepumpen.
- Teillast liegt vor, wenn die Wärmepumpe nicht mit maximaler Leistung arbeiten muss, weil der Wärmebedarf gering ist – zum Beispiel in der Übergangszeit oder bei gut gedämmten Gebäuden. Im Teillastbetrieb spielen Inverter-Wärmepumpen ihre Stärke aus, da sie ihre Leistung genau anpassen und somit effizient arbeiten.
- Volllast bedeutet, dass die Wärmepumpe mit ihrer maximalen Leistung läuft, weil der Heizbedarf hoch ist – zum Beispiel an sehr kalten Wintertagen. Im Volllastbetrieb können durch die Invertertechnologie leichte Umwandlungsverluste entstehen, sodass der Wirkungsgrad etwas niedriger ist als bei einer herkömmlichen Wärmepumpe, die auf Dauerbetrieb bei hoher Leistung ausgelegt ist.
Falls eine Wärmepumpe fast durchgehend mit hoher Leistung laufen muss, kann eine klassische Wärmepumpe unter Umständen die bessere Wahl sein. Da Wärmepumpen in gut gedämmten Häusern und in gemäßigten Klimazonen jedoch meist im Teillastbereich arbeiten, sind Inverter-Wärmepumpen für die meisten Anwendungen vorteilhafter.
Warum sollte ich eine Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren?
Eine Inverter-Wärmepumpe eignet sich besonders gut für die Kombination mit einer Photovoltaikanlage, weil sie ihre Leistung flexibel an den verfügbaren Solarstrom anpassen kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Wärmepumpen, die nur im Ein/Aus-Modus arbeiten, kann eine Inverter-Wärmepumpe ihre Drehzahl stufenlos regulieren. Dadurch nutzt sie mehr vom selbst erzeugten Strom und reduziert den Strombezug aus dem Netz.
Eine Wärmepumpe mit fester Drehzahl verbraucht Strom schubweise: Sie schaltet sich ein, zieht eine hohe elektrische Last und pausiert dann wieder. Das führt dazu, dass oft überschüssiger PV-Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird, während der Wärmepumpenbetrieb überwiegend Netzstrom verbraucht. Eine Inverter-Wärmepumpe vermeidet diese Lastspitzen, indem sie ihre Leistung dynamisch regelt. So können Sie den Eigenverbrauch des Solarstroms maximieren, die Stromkosten senken und den Betrieb der Wärmepumpe wirtschaftlicher gestalten.
Was kostet eine Inverter-Wärmepumpe?
Eine Inverter-Wärmepumpe kostet zwischen 10.000 und 18.000 € je nach Leistung und Modell. Für die Installation zahlen Sie zusätzlich 2.000 bis 8.000 €, abhängig von den baulichen Gegebenheiten. Somit belaufen sich die Gesamtkosten auf 12.000 bis 26.000 €.
| Kostenstelle | Kosten |
|---|---|
| Anschaffung Wärmepumpe | 10.000 – 18.000 € |
| Installation und Montage | 2.000 – 8.000 € |
| Gesamtkosten | 12.000 – 26.000 € |
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Sind Inverter-Wärmepumpen eine neue Technologie oder technischer Standard?
Inverter-Wärmepumpen sind heute der technologische Standard und keine neue Technologie mehr. Die meisten Modelle sind modulierende Wärmepumpen, das heißt sie sind mit der Invertertechnik ausgestattet und ermöglichen eine höhere Energieeffizienz und einen leiseren Betrieb.
Früher arbeiteten viele Wärmepumpen mit einem einfachen Ein/Aus-Betrieb. In den letzten Jahren haben jedoch fast alle Hersteller auf Inverter-Technologie umgestellt. Diese Technik sorgt dafür, dass die Wärmepumpe ihre Leistung stufenlos an den aktuellen Bedarf anpasst. Dadurch sinkt der Stromverbrauch, und die Lebensdauer verlängert sich.
Der Marktanteil von Inverter-Wärmepumpen wird weiter steigen, da sich die Nachfrage nach effizienten Heizsystemen erhöht.
Hersteller von Inverter-Wärmepumpen
Au dem deutschen Markt gibt es zahlreiche Wärmepumpenhersteller, die eine Inverterfunktion anbieten, wobei Mitsubishi Electric, Stiebel Eltron und Brötje zu den größten und bekanntesten Namen gehören. Zudem gibt es auch kleinere und weniger bekannte Firmen wie Ochsner und Remko, die ebenfalls qualitativ hochwertige Heizungssysteme anbieten.
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