Eine hydraulische Weiche kann vor allem folgende Vorteile bieten:
- Trennung von Primärkreis (Wärmepumpenseite) und Sekundärkreis (Haustechnik bzw. Verteilerseite) für einen sicheren Betrieb.
- Geringes Volumen im Vergleich zu (Trenn-) Pufferspeichern, so dass schnell auf das Umschalten zwischen den erforderlichen Betriebsmodi (Warmwasser, Heizen, Kühlen) reagiert werden kann.
Aufgrund der hohen Flexibilität einer Wärmepumpenkaskade lässt sich eine Vielzahl der immer umfangreicheren und spezifischeren Kunden- bzw. Projektanforderungen lösen. So werden beispielsweise im Neubau- und Sanierungsbereich zunehmend mehr Gebläsekonvektoren eingesetzt, um den Heiz- und Kühlbetrieb zu unterstützen. Dadurch lässt sich beispielsweise ein effektiver Kühlbetrieb unterhalb des Taupunkts realisieren (wichtig: Kondensatableitung sowie diffusionsdichte Dämmung der Vor- und Rückläufe sicherstellen und bereits in früher Bauphase berücksichtigen). Käme nur eine einzelne Wärmepumpe zum Einsatz, würde die Kühlleistung während der Warmwasserbereitung unterbrochen werden, da die Wärmepumpe vom Kühlbetrieb auf den Warmwasserbetrieb umschalten würde. Die Auswirkungen wären für die Bewohner der Immobilie unmittelbar zu spüren. Nicht so bei einer intelligenten Wärmepumpenkaskade: Hier übernimmt beispielsweise die eine Wärmepumpe den Warmwasser-Betrieb, während die andere für die Kühlung oder Heizung zur Verfügung steht. Besteht keine Warmwasseranforderung, können beide Wärmepumpen – je nach Anforderung – gleichzeitig kühlen oder heizen.
Regelung einer Wärmepumpenkaskade
Für den intelligenten Kaskadenbetrieb wird meist eine wärmepumpenübergreifende Regelintelligenz benötigt. Beispiel für einen solchen zentralen "Manager" ist das Kaskadenmodul "WOLF KM-2 V2", welches das regelungsseitige Management von bis zu fünf "CHA-Monoblock" Wärmepumpen übernimmt. Bei Bedarf ist auch eine Hybrid-Kombination mit einem Zusatzwärmeerzeuger (z.B. einem Gasbrennwert-Gerät) möglich. Für die Zuschaltung gibt es verschiedene Betriebsweisen sowie einen automatischen Führungswechsel für eine gleichmäßige Verteilung der Betriebsstunden. Ergänzend zum Kaskadenmodul ist eine Regelung für alle Wärmeerzeuger notwendig (wie z.B. das WOLF Bedienmodul "BM-2" mit großem Farbdisplay). Eine Kombination von Wärmepumpenkaskade und beispielsweise Gas-Brennwerttherme (Gas-Hybridheizung) lässt sich auch staatlich über die "Bundesförderung für effiziente Gebäude" (BEG) fördern. Bei Sanierungsvorhaben sind auch Sonderformen wie die "Renewable Ready"-Heizung möglich. Erwähnenswert sind auch die Fördermöglichkeiten von dezentralen und zentralen (Wohnraum-)Lüftungsanlagen wie z.B. der WOLF "CWL-2", welche einen signifikanten Beitrag zur Senkung der Gebäudeheizlast leisten können. So können wiederum Wärmeerzeuger mit kleineren Leistungsgrößen ausreichend sein.
Beispielhafte Planungsschritte einer Kaskade
Das folgende Beispiel soll den Planungsablauf einer Wärmepumpenkaskade skizzenhaft verdeutlichen: Ein Modernisierer möchte eine besonders leise Wärmepumpenanlage, weil nur wenig Abstand zum Nachbargrundstück vorhanden ist und die TA-Lärm eingehalten werden muss. Eine Förderung des Sanierungsprojekts wird angestrebt. Die Vorlauftemperaturen des Heizkörpersystems betragen ca. 45 °C. Es werden auch die Fenster erneuert, weswegen nach der Maßnahme eine hohe Dichtigkeit des Gebäudes vorliegen wird. Zudem sind dem Hausbesitzer geringe Betriebskosten sowie ein zukunftsfähiges und umweltschonendes Kältemittel wichtig. Die Anlage soll mittels Ferndiagnose durch den Hausmeister kontrolliert werden können.
