Wärmepumpen: Freibadvergnügen bei jedem Wetter
Die schönste Zeit des Jahres, der Sommerurlaub, wird wieder mehr in heimischer Umgebung verbracht. Der unnötige Stress langer Reisen und die instabile Sicherheit außerhalb Zentraleuropas verstärken diesen Trend zusätzlich. Der Erlebnisraum zur Erholung und Entspannung ist immer mehr ein Schwimmbad auf der eigenen Scholle. Die überschaubaren Anschaffungskosten und die recht kurze Bauzeit für eine funktionelle Poolanlage erleichtern die Entscheidung erheblich.
Bereits in der ersten Freibadsaison stellt sich für viele Besitzer die Frage nach der Nutzungsverlängerung bis in den Herbst. Die einfachste Variante ist eine Solarabdeckung des Beckens. Mit diesen Abdeckungen wird der Wärmegewinn durch die Sonneneinstrahlung in das Becken ungeregelt nutzbar gemacht. Um diese Variante nutzen zu können, sollte das Becken in einer unbeschatteten Lage gebaut werden. Ein Nachteil zeigt sich im Hochsommer, wenn die Beckentemperatur in unerwünschte Bereiche steigt. In einem solchen Fall hilft dann nur, das Becken offenzulassen oder eine kräftige Rückspülung zu erzeugen.
Etwas anspruchsvoller ist die geregelte Beheizung mit Solar-Anlagen in den verschiedenen Bauformen. Dabei werden auf umliegenden Dachflächen Absorbermatten oder Kollektoren montiert. Komplettiert wird diese Anlage durch eine externe Regelung. Alle diese Systeme haben den Nachteil, dass bei Bewölkung, Dunkelheit oder auch kurzen Schlechtwetterperioden keine Beheizung mehr stattfindet und das Becken abkühlt. Nach drei bis vier trüben, regnerischen Tagen beginnt die Aufheizung des Freibades von vorn, die auch bei bestem Wetter mehrere Tage dauern kann. Die wetterunabhängige geregelte Beheizung des Freibades mit einer Wärmepumpe sichert das Badevergnügen zu jeder Zeit und ist eine wesentliche Steigerung des Komforts.
Die rasanten Preissprünge bei Gas und Öl im letzten Jahr machen eine direkte Beheizung über die Hausheizung zu einem unkalkulierbaren Posten in der Haushaltskasse. Auch das in den letzten Jahren gewachsene Umweltbewusstsein verstärkt die Nutzung regenerativer Energiequellen. Die größte natürliche Energiequelle ist die uns umgebende Luft. Die Nutzung dieser unerschöpflichen Quelle durch Wärmepumpen erfolgt seit Jahren auch für die Freibadbeheizung. Die Vorteile dieser wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Anwendung liegen auf der Hand. Geringer Energieeinsatz bedeutet geringer Schadstoffausstoß, der bei der Wärmepumpe auf die Stromerzeugung im Kraftwerk beschränkt bleibt. Die einfache und kostengünstige Installation sind weitere Vorteile dieser Anwendung. Nahezu alle Energieversorger bieten mit speziellen Tarifmodellen attraktive Sonderpreise für den Betrieb von Wärmepumpen an.
In den letzten Jahren gewann der Eigenverbrauch von im BHKW oder in der Photovoltaikanlage selbst erzeugtem Strom immer mehr an Bedeutung. Der größte Verlustfaktor bei einem Freibad ist der der Verdunstung. Diese Verluste steigen bei ungeschützter Lage der Wasserfläche sprunghaft an. Eine beständige, leichte Briese über der Wasseroberfläche sorgt für erhebliche Verdunstungs- und damit auch für Wärmeverluste. Ein weiterer Verlustfaktor sind die Konvektionsverluste, d. h. der Wärmeübergang an Luft und Erdreich. Diese beiden Verlustarten stellen in Summe ca. 75 Prozent der Wärmeverluste eines Freibades dar.
Eine Dämmung des Beckens im Erdreich und die Verwendung einer Abdeckung sollten bei der Planung der Anlage unbedingt berücksichtigt werden. Aus Erfahrung gilt, dass bei fehlender Abdeckung die Wärmepumpe dreimal so groß sein muss und die Kosten für die Beheizung demnach auch dreifach höher sind. Mit dem Einsatz einer Freibadwärmepumpe kann die Nutzungszeit eines Freibades um mehrere Monate verlängert werden. Das technische Prinzip der Wärmepumpe ist seit vielen Jahren bekannt und bewährt. Für den Einsatz im Freibad werden in der Regel Luft-Wasser-Wärmepumpen verwendet. Bei dieser Bauart wird der Umgebungsluft die Wärme entzogen und dem Beckenwasser zugeführt. Geringer Montageaufwand und die Optimierung der Wärmepumpe auf diesen Einsatz im Freibad sind der Garant für einen hohen Wirkungsgrad und geringe Betriebskosten.
Die Betriebskosten werden im Wesentlichen von der erreichten Leistungszahl der Wärmepumpe beeinflußt. Die Leistungszahl, auch als COP bezeichnet, stellt das Verhältnis zwischen Energieeinsatz in Form des elektrischen Stroms und erzeugter Wärmeenergie dar. Bei den vielen Wärmepumpen aus asiatischer Produktion, die von vielen verschiedenen Händlern in Europa unter fantasievollem Namen gehandelt werden, liegt diese Leistungszahl bei einer Lufttemperatur von 16 °C und einer Wassertemperatur von 25 °C zwischen 3,5 und 4,0. Lassen Sie sich nicht blenden von fantastischen Leistungszahlen 10 oder 12 im Inverterbetrieb. Hier gilt die alte Grundregel „Von nix kommt nix“ oder auch „Kraft kommt von Kraftstoff“. Leistungsfähige Geräte „made in Germany“ sind heute flüsterleise Wärmepumpen mit Leistungszahlen von 5,5, d. h., aus einer Kilowattstunde elektrischer Energie werden 5,5 Kilowattstunden Wärme für den Pool. Für die gleiche Heizleistung wird also 25 Prozent weniger Strom verbraucht. Zum Vergleich verschiedener Geräte muss die Angabe der Leistungsdaten deshalb immer zu einem konkreten Betriebspunkt erfolgen. Die Angabe einer Heizleistung oder einer Leistungszahl ohne diesen konkreten Betriebspunkt ist also wertlos.
Immer wichtiger für den Badeigentümer wird die Lautstärke der Wärmepumpe. Dazu greifen viele Hersteller in die Trickkiste und reduzieren im Eco- oder Flüstermodus die Leistung der Wärmepumpe. Mit einer geringeren Luft- und Kompressorleistung sinkt dann die Lautstärke auf ein für Nachbarn akzeptables Niveau. Bei einheimischen Spitzenprodukten ist dieser Kniff nicht notwendig, die Freibadwärmepumpe Silent hat zum Beispiel einen Schallpegel von 40 dB(A) in 3 m im Freifeld. Mit anderen Worten: volle Pulle Leistung bei minimaler Geräuschkulisse. Der direkte Vergleich bei einem Fachhändler überzeugt jeden.
Der physikalische Aufwand für die Beheizung bleibt immer gleich. Viel Leistung in kurzer Zeit oder wenig Leistung in langer Zeit müssen das gleiche Ergebnis haben – warmes Wasser im Pool. Die tatsächliche Leistungsfähigkeit einer Wärmepumpe zeigt sich immer in dem Bereich, in dem diese Leistung gebraucht wird, also bei Temperaturen unter 10 °C. In diesem Temperaturbereich erfolgt die Aufheizung des Beckens und der Aufwand für die Temperaturhaltung ist hier am höchsten. Je besser die Leistungszahl in diesem Temperaturbereich ist, desto geringer sind die Kosten. Freibadwärmepumpen sind äußerst kompakt und leistungsfähig. Bei den einfach aufgebauten Wärmepumpen ist ein kleiner Luftkühler (Verdampfer) mit einem leistungsstarken Ventilator mit hoher Luftleistung gepaart. Der Verdichter steht frei im beschichteten Stahlblechgehäuse der Wärmepumpe und verfügt oft nur über eine Dämmstoffhaube. Dieser simple Aufbau der Wärmepumpen kann ein höheres Betriebsgeräusch zur Folge haben. Dies sollte bei der Planung und Aufstellung im Vorfeld beachtet werden. Hochwertige Wärmepumpen für eine langjährige Nutzung verfügen über meist mehrreihige spezielle oberflächenoptimierte Wärmetauscher.
Sehr leise laufende Lüfter und sauggasgekühlte vollhermetische Scoll-Verdichter sorgen für hohe Leistung bei geringer Stromaufnahme. Der Einbau des Verdichters in einem separaten Verdichterfach außerhalb des Luftstroms und ein strömungsoptimierter Innenaufbau gewährleisten ein geringes Betriebsgeräusch. Die Verwendung hochwertiger Materialien wie Aluminium, Kupfer, Edelstahl und Kunststoff sind Voraussetzung für eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Eine wetterfeste eloxierte Verkleidung aus Aluminium sorgt zum Beispiel für den optischen Werterhalt des Gerätes über viele Jahre. Um die richtige Freibadwärmepumpe auszuwählen, muss im ersten Schritt die erforderliche Wärmepumpenleistung bestimmt werden. Diese ist von Beckenart und -größe abhängig. Ein Becken mit Überlaufrinne hat eine größere Wasserfläche und damit höhere Verluste als ein Skimmerbecken.
Auch die Einsatztemperatur, die gewünschte Wassertemperatur und Nutzungszeit sind wichtig bei der Größenbestimmung. Als Faustformel kann bei einer Filterlaufzeit von täglich zehn Stunden mit einem Leistungsbedarf von etwa 250 Watt je m² Wasserfläche gerechnet werden. Je länger die geplante Nutzung, desto höher der Leistungsbedarf. Für einen Pool mit ca. 32 m² abgedeckter Wasserfläche ist also eine Wärmepumpe mit mindestens acht kW Heizleistung (bei L16/W25, z. B. Silent 10 von SET ) für den Badespaß von April/Mai bis September/Oktober ausreichend. Für eine etwas längere Nutzung von etwa Februar/März bis November/Dezember sollte die Wärmepumpe eine Nummer größer gewählt werden.
Eine wirtschaftliche Betriebsweise ist auch bei Nachttemperaturen von –5 bis –8 °C durch die Heißgasabtauung gewährleistet. Beim Betrieb einer Poolanlage im Frostbereich sollte jedoch nie vergessen werden, dass Wasser in der Regel unter 0 °C gefriert. Mit der Wahl der Bauform wird die Entscheidung zur Aufstellung entsprechend den örtlichen Anforderungen getroffen. Am Markt haben sich die frei stehenden Wärmepumpen etabliert, die Aufstellung in einem Technikraum ist weniger verbreitet. Die am Pool frei stehende Wärmepumpe ist die unaufwendigste Methode. Bei entsprechender Planung kann die Wärmepumpe problemlos in das Gesamtbild integriert werden. Für eine Innenaufstellung muss ein entsprechender Raum vorhanden sein und es sind zusätzlich Kanäle mit Schalldämpfern und Außenluftgittern zu installieren. Durch eine andere Ventilatorbauart ist eine Wärmepumpe zur Innenaufstellung in der Regel größer als eine frei stehende Wärmepumpe. Der Vorteil einer Innenaufstellung liegt in der beinahe geräuschlosen Arbeitsweise und in der „unsichtbaren“ Installation. Um Enttäuschungen durch nicht erfüllbare Wünsche zu vermeiden, sollte schon in der Planungsphase der Kontakt zum Schwimmbad-Fachbetrieb gesucht werden. So bleibt das Entspannungsbad im eigenen Pool mit der gewünschten Wassertemperatur zur gewünschten Zeit mit einer Freibadwärmepumpe kein unerfüllbarer Traum.
Weitere Infos unter: www.set-energietechnik.de
