Auf der Suche nach Ruhe: Der Quiet Mark-zertifizierte Leitfaden für geräuschlose Wärmepumpen
Ein Top-10-Leitfaden für leise Installationsprüfungen zur Unterstützung der Spezifikation
Da die Nachfrage von Verbrauchern und Gewerbe nach geräuscharmen bis geräuschlosen Wärmepumpen steigt, sind innovatives Design und unterstützende Installation heute von grundlegender Bedeutung für die Auftragsvergabe.
Dieser Artikel [ursprünglich veröffentlicht in der Ausgabe August/September 2023 von Heat Pumps Today ] stützt sich auf das Wissen der technischen Branchenexperten von fünf Quiet Mark-zertifizierten Wärmepumpenherstellern und konzentriert sich auf den wichtigen Bereich des Sounddesigns, um das Installations-Knowhow zu verbessern.
Quiet Mark-zertifizierte Wärmepumpen führender Hersteller – sowohl Luft- als auch Erdwärmepumpen – wurden auf vergleichbarer Basis bewertet und erzielten im marktweiten Vergleich allesamt die niedrigsten Geräuschpegel. Die von der britischen gemeinnützigen Stiftung Noise Abatement Society gegründete Stiftung Quiet Mark verfolgt denselben Zweck wie die gemeinnützige Organisation: die Reduzierung übermäßigen Lärms zum Schutz der öffentlichen Gesundheit.
1. Die wichtigsten Komponenten einer Wärmepumpe, die Kunden als Lärmbelästigungen melden, und wo rund um das Grundstück die potenziellen Lärmbelästigungen auftreten
Martyn Bridges, Director of Technical Services bei Worcester Bosch, erläutert die Ausgangslage: „Zunächst ist es wichtig, zwischen den beiden am häufigsten in britischen Gebäuden installierten Wärmepumpentypen zu unterscheiden.
Erdwärmepumpen nutzen einen im Boden vergrabenen Sammelkreislauf, um das Kältemittel in der Wärmepumpe selbst zu erhitzen, während Luftwärmepumpen einen Ventilator verwenden, um Luft durch die extern angeordnete Wärmepumpe zu saugen. Daher kommt es nur selten zu Lärmbeschwerden bei Erdwärmepumpen. Die wenigen Beschwerden über die Lautstärke betreffen typischerweise Luftwärmepumpen. Diese Probleme entstehen in der Regel durch den Ventilator, den Kompressor und häufig auch durch die Umwälzpumpe.
Allerdings handelt es sich derzeit meist um Einzelhäuser und nicht um ganze Wohnsiedlungen oder Straßenzüge, in denen die Wärmepumpen installiert werden. Daher dürften sie keinen Anlass zu großen Bedenken geben.
Luftwärmepumpen sind eine sehr leise Form der Wohnraumheizung. Hausbesitzer und Installateure sollten nach Wärmepumpen mit dem Quiet Mark-Siegel suchen. Das bedeutet, dass sie im Betrieb branchenweit die geringsten Geräuschpegel aufweisen.
Neil Sawers, Commercial Technical Manager bei Grant UK, ergänzt: „Der Ventilator erzeugt zwar etwas Lärm, ist aber im Allgemeinen sehr leise. Der Kompressor erzeugt tiefere Frequenzen, die leichter zu hören sind. Dennoch werden Maßnahmen ergriffen, um diesen Lärm und die durch die Struktur der Wärmepumpe übertragenen Vibrationen zu reduzieren und so die Auswirkungen auf den Endnutzer zu minimieren.“
Luftwärmepumpen sind Außengeräte. Bei der Standortwahl ist es daher wichtig, sowohl die Wünsche des Hausbesitzers als auch die der Nachbargrundstücke zu berücksichtigen. Eine korrekt installierte Wärmepumpe verursacht keine nennenswerten Geräusche, dennoch kann es ratsam sein, das Gerät abseits von Sitzgelegenheiten im Freien oder in der Nähe von Fenstern regelmäßig genutzter Wohnbereiche im Haus zu installieren. Auch sollte die Anlage nicht zu nah an der Grundstücksgrenze aufgestellt werden – Bauvorschriften besagen, dass eine Wärmepumpe nicht näher als einen Meter an der Grundstücksgrenze installiert werden darf.
2. Minimierung der Auswirkungen von Wärmepumpengeräuschen auf die Bewohner in der Entwurfs- und Spezifikationsphase
Mark Wilkins, Technologie- und Schulungsleiter bei Vaillant, erklärt: „Installateure können bei der Systemplanung die Lärmbelastung für Hausbesitzer weiter minimieren, indem sie Faktoren wie den Installationsort, den Freiraum rund um das Gerät und alle Materialien oder Strukturen berücksichtigen, die Schallreflexionen verursachen können. Um Hausbesitzer noch mehr zu beruhigen, können MCS-akkreditierte Installateure vor der Installation auch eine Lärmbelastungsbewertung durchführen, um den idealen Standort für die Wärmepumpe zu ermitteln und den Geräuschpegel des Geräts weiter zu minimieren.“
Hamid Salimi, Produktmanager – Wohnen, Daikin UK: „Im Rahmen der Baugenehmigung führt der Installateur eine MCS020-Lärmbewertung durch. Auch die richtige Dimensionierung und Platzierung der Außeneinheit trägt zur Geräuschreduzierung bei.“
Neil Sawers von Grant UK: „Die Planung und Auslegung einer Luftwärmepumpe ist entscheidend. Ein richtig dimensioniertes und ausgelegtes System ist nicht nur effizienter, sondern gewährleistet auch die Einhaltung aller Installationsprotokolle, was wiederum zur Geräuschminimierung beiträgt. Eine Wärmepumpe sollte nicht auf unebenen Flächen wie Kies, Gras oder Schotter installiert werden – stattdessen muss ein stabiles, ebenes Fundament gelegt werden. Der Untergrund muss fest und eben sein, um das Gewicht der Wärmepumpe zu tragen und gleichzeitig die Übertragung von Lärm und Vibrationen zu reduzieren.
Geeignete Untergründe sind ein 150 mm dicker, flach gespachtelter Betonsockel oder Pflastersteine auf einem verdichteten Hartkern, der in einer für die Bodenverhältnisse ausreichenden Tiefe verlegt wird. Um Vibrationen innerhalb der Wärmepumpe und deren Übertragung auf den Boden weiter zu minimieren, empfehlen wir, die Wärmepumpe etwa 100 mm höher als die Untergrundoberfläche zu platzieren.
3. Spezifizierung eines geräuscharmen Modells, um Design und Installation einfacher und flexibler zu gestalten:
Mark Wilkins von Vaillant : „Für Hausbesitzer, die eine Wärmepumpe als Heiztechnologie ihrer Wahl in Betracht ziehen, kann die Geräuschentwicklung ein wichtiger Faktor sein. Für Verbraucher bietet Quiet Mark einen umfassenden Leitfaden zur Geräuschmessung und ermöglicht so die einfache Identifizierung der leisesten und leistungsstärksten Produkte auf dem Markt.“
4. Was beinhaltet die standardmäßige Geräuschbewertung von Wärmepumpen und reicht diese aus, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen?
Brian Beattie, WarmFlow: „Der Lärm wird mit einem Dezimalmessgerät direkt neben der Wärmepumpe gemessen. Das ist mehr als ausreichend, da die meisten Hausbesitzer nicht so nah an der Außeneinheit wohnen. Die meisten marktführenden Wärmepumpen wurden anschließend einer zweiten Bewertung unterzogen und erhielten das Gütesiegel „Quiet Mark“, das nur für Wärmepumpen mit niedrigem Geräuschpegel erhältlich ist.
Hamid Salimi, Daikin UK: „Es gibt eine Lärmbewertung von MCS namens MCS020, die Teil der Baugenehmigungsrechte ist. Diese Bewertung ist sehr gründlich. Sie stellt sicher, dass die Außeneinheit leise genug ist, damit sie vom Bewertungspunkt aus keine Geräusche verursacht. Dieser Standort befindet sich 1 m von einem bewohnbaren Raum auf dem Nachbargrundstück entfernt.
Neil Sawers von Grant UK : Luftwärmepumpen werden vor ihrer Markteinführung zahlreichen Prüfungen unterzogen, bei denen sowohl ihre Effizienz als auch ihr Geräuschpegel geprüft werden. In Großbritannien sind Wärmepumpenhersteller verpflichtet, den Geräuschpegel ihrer Wärmepumpen gemäß BS EN ISO 3743-1:2010 zu testen. Das Testergebnis ergibt einen gewichteten Schallleistungspegel in dB(A), mit dem sich der Druckpegel berechnen lässt. Dieser hängt von der Anzahl der reflektierenden Oberflächen im Umkreis von einem Meter um die Wärmepumpe und der Entfernung der Wärmepumpe vom Messort (normalerweise das nächstgelegene, bewohnbare Fenster des Nachbargrundstücks) ab.
Das Town and Country Planning Act (1990) legt einen maximalen Schalldruckpegel von 42d(B)A an der Messstelle fest, unabhängig von der Entfernung zur Wärmepumpe. Dieser Wert scheint bei den meisten Anlagen gut zu funktionieren, obwohl es für den Installateur schwierig ist, ihn tatsächlich zu messen.
5. Wo möchten Kunden ihre Wärmepumpeneinheiten aufstellen: (abseits von Wohnbereichen / in Versorgungs- oder ähnlichen Zonen?)
Neil Sawers von Grant UK : Wir empfehlen Installateuren, den endgültigen Standort der Wärmepumpe stets gründlich mit ihren Kunden zu besprechen, sei es dem Hauseigentümer oder dem Bauträger, um sicherzustellen, dass alle möglichen Störfaktoren berücksichtigt und vermieden werden. Viele Kunden bevorzugen einen möglichst unauffälligen Standort ihrer Wärmepumpe (aus ästhetischen, akustischen oder anderen Gründen). Dies kann bedeuten, das Gerät nicht in Kinderspielbereichen, nicht in der Nähe von zu öffnenden Fenstern und Türen oder in der Nähe von Spielplätzen im Garten aufzustellen.
Jede Anlage ist anders, und nicht alle Häuser bieten die Wahl zwischen verschiedenen Standorten für eine Wärmepumpe. Es lohnt sich jedoch immer, die verfügbaren Möglichkeiten zu besprechen. Beispielsweise muss eine Wärmepumpe nicht unbedingt an einer Hauswand aufgestellt werden. Ein Nebengebäude kann beispielsweise besser geeignet sein, sofern die erforderlichen Rohrleitungen verlegt werden können.
6. Kann die Wahl eines geräuscharmen Modells die Planung und Installation vereinfachen bzw. flexibler gestalten? Eröffnet es beispielsweise zusätzliche Optionen für den Standort bzw. verringert es den Bedarf an Schallschutzmaßnahmen wie der Schalldämmung?
Brian Beattie, WarmFlow : Wärmepumpen mit Quiet Mark-Zertifizierung benötigen aufgrund ihres geräuscharmen Betriebs keine zusätzliche Schalldämmung.
Neil Sawers von Grant UK : Die Installation einer geräuscharmen Wärmepumpe bietet mehrere Vorteile. Erstens können sich Entwickler, Planer und Installateure darauf verlassen, dass sie ihren Kunden ein Produkt anbieten, dessen Laufruhe und Geräuschpegel gründlich getestet wurden. Zweitens erweitert sich dadurch das Anwendungsspektrum einer Wärmepumpe. Um die MCS-Zertifizierung zu erhalten, muss eine Wärmepumpe unter anderem Mindeststandards für die Geräuschemission erfüllen. Wärmepumpen ohne MCS-Zertifizierung können nicht über das staatliche Boiler-Upgrade-Programm installiert werden, das berechtigten Hausbesitzern bei der Nachrüstung zur Verfügung steht.
7. Können während der Installationsphase weitere Maßnahmen ergriffen werden, um die Geräusche der Wärmepumpe zu verringern?
Martyn Bridges, Worcester Bosch: Da immer mehr Wärmepumpen im Einsatz sind, untersucht die Regierung, ob deren Geräuschpegel tatsächlich ein Problem darstellt und ob es Möglichkeiten zur Lärmreduzierung gibt. Ein entsprechender Bericht wird für diesen Sommer erwartet. Worcester Bosch ist in dieser Hinsicht ein gutes Beispiel: Unsere Wärmepumpen können mit einem Schalldiffusor ausgestattet werden, der den Geräuschpegel um etwa 4 dBA senkt. Sollte dies nicht ausreichen, gibt es eine zusätzliche Schalldämmhaube als Zubehör. Dies ist jedoch nicht bei allen Wärmepumpen der Fall. Deshalb lohnt es sich, eine Wärmepumpe mit optionalem Zubehör zur Geräuschreduzierung zu wählen.
Neil Sawers von Grant UK: Die wichtigsten Maßnahmen zur Geräuschreduzierung von Wärmepumpen sind: die Wahl eines geeigneten Standorts, die Erstellung eines geeigneten Fundaments, die Montage der Wärmepumpe auf geeigneten Antivibrationsfüßen oder Montageblöcken sowie die korrekte Aufstellung, Inbetriebnahme und Wartung der Wärmepumpe. Berechnen Sie den potenziellen Geräuschpegel wie zuvor beschrieben und verwenden Sie eine Abschirmung, um den Geräuschpegel weiter zu reduzieren.
8. Ist es schwierig, die Geräusche der Wärmepumpe nach der Installation zu reduzieren?
Brian Beattie, WarmFlow : Sobald eine Wärmepumpe installiert ist, ist es sehr schwierig, den Lärm ohne größere Umbaumaßnahmen zu reduzieren. Wenn die Wärmepumpe verlegt werden muss, müssen Rohre, Elektrik und Abwasser verlegt werden. Dies kann ein großer Aufwand sein und fast die gleichen Kosten verursachen wie die ursprüngliche Installation.
Martyn Bridges, Worcester Bosch : Wenn die Lufttemperatur sinkt und mehr Wärme benötigt wird, kann sich der Lärm vom Kompressor und Lüfter der Wärmepumpe erhöhen, da beide härter arbeiten müssen.
Neil Sawers von Grant UK: Werden die empfohlenen Installationsprotokolle nicht befolgt und die Wärmepumpe dadurch laut wird, kann die Behebung dieser Installationsfehler kostspielig und zeitaufwendig sein. Beispiel: Wird ein unzureichender Sockel für die Wärmepumpe vorbereitet, muss die Wärmepumpe vorübergehend vom System getrennt, der vorhandene Sockel entweder komplett entfernt oder durch einen geeigneten Ersatzsockel ersetzt werden. Dies verursacht nicht nur Störungen für den Endnutzer, sondern ist auch eine ungünstige Zeitnutzung für die Heizungsfachleute, die den Fehler beheben müssen. Kurz gesagt: Investieren Sie Zeit und Mühe in die korrekte Planung, Konstruktion und Installation einer Wärmepumpe, um teure Nachbesserungen zu vermeiden.
9. Was kann getan werden, um das Problem zu minimieren, dass Wärmepumpen lauter werden, wenn sie mehr arbeiten müssen, um ein Haus auf Temperatur zu bringen? Bereits in der Planungsphase sollte festgestellt werden, ob eine Wärmepumpe die richtige Lösung ist:
Brian Beattie, WarmFlow : Wärmepumpen sind in der Regel so dimensioniert, dass sie die gewünschte Innentemperatur im Haus bei der vorgesehenen Umgebungstemperatur halten. Wenn es darum geht, das Haus von kalt zu heizen, muss die Wärmepumpe daher stärker laufen, um mehr Wärme zu erzeugen und so die gewünschten Bedingungen schnell zu erreichen.
Dies kann zu mehr Lärm führen, insbesondere bei der Verwendung in einem Heizsystem, das höhere Vorlauftemperaturen und damit höhere Betriebsdrücke im Gerät erfordert. Höhere Betriebsdrücke bei höheren Kompressordrehzahlen sind die schlimmsten Bedingungen, was die Geräuschentwicklung des Kompressors betrifft. Höhere Wärmeleistungsanforderungen erfordern auch eine schnellere Lüfterdrehzahl, was ebenfalls zu mehr Lärm führt. Dies kann bereits in der Planungsphase berücksichtigt werden, indem die Wärmepumpe für das Projekt etwas überdimensioniert wird.
Neil Sawers von Grant UK : Eine Wärmepumpe macht mehr Lärm, wenn der Temperaturbedarf der Wärmepumpe steigt.
Die Drehzahl der Lüfter und des Kompressors variiert je nach Systemaufbau und Umgebungstemperatur. Da der Geräuschpegel der Wärmepumpe jedoch bereits bei einer Durchflussrate von 55 °C getestet wurde, gilt dies als maximaler Geräuschpegel der Wärmepumpe. Durch die Auslegung des Heizsystems auf eine niedrigere Vorlauftemperatur lässt sich der maximal erzeugte Geräuschpegel reduzieren.
10. Kurz- oder langfristige Wartung, die erforderlich ist, um den niedrigen Geräuschpegel einer Wärmepumpe aufrechtzuerhalten:
Brian Beattie, WarmFlow: Wie bei allen Heizgeräten im Haushalt empfiehlt sich eine jährliche Wartung durch einen kompetenten Techniker. Dadurch wird sichergestellt, dass die Wärmepumpe viele Jahre lang reibungslos, effizient und gemäß den Herstellerparametern läuft.
Hamid Salimi, Daikin: Wir empfehlen, die Wärmepumpe (insbesondere die Außenspule) regelmäßig zu warten und zu reinigen, um sicherzustellen, dass sie sauber und frei von Verstopfungen bleibt. Bei Verstopfung kann das System lauter werden, da der Lüfter schneller läuft, um eine korrekte Wärmeübertragung durch die Spule zu gewährleisten. Wir empfehlen außerdem, alle internen Komponenten zu warten und Wasserfilter und Siebe zu reinigen, um die einwandfreie Funktion des Systems zu gewährleisten. Darüber hinaus besteht möglicherweise die Möglichkeit, Fallstudien von Hausbesitzern in den Artikel aufzunehmen.
Martyn Bridges, Worcester Bosch : Worcester Bosch empfiehlt eine jährliche Wartung Ihrer Wärmepumpe. Einige Aspekte dieses Prozesses können Sie jedoch auch selbst übernehmen. Achten Sie beispielsweise darauf, dass sich keine Blätter oder andere Ablagerungen in der Nähe der Lufteinlässe Ihres Ventilators ansammeln. Um diesen Bereich der Wärmepumpe herum befindet sich ein Gitter. Wenn sich Gegenstände darum sammeln, muss die Wärmepumpe stärker arbeiten und kann angesaugt werden, was auf lange Sicht die Geräuschentwicklung der Wärmepumpe erhöht.
Dieser Artikel ist der Printausgabe von Heat Pumps Today vom August/September 2023 entnommen. Er ist in seiner vollständigen, ungekürzten und veröffentlichten Form wie folgt verfügbar:
Quiet Mark Gründer