Luft-Wasser-Wärmepumpen sind kleine physikalische Wunderwerke, aber sie haben einen natürlichen Feind: die Luftfeuchtigkeit bei niedrigen Temperaturen. Da die Wärmepumpe der Außenluft Energie entzieht, kühlt sich das Kältemittel im Verdampfer stark ab, meist unter den Gefrierpunkt. Wenn die feuchte Außenluft nun durch die Lamellen gesaugt wird, kondensiert das Wasser und gefriert sofort. Ohne einen regelmäßigen Abtauprozess wirkt diese Eisschicht wie eine Isolierung, die Folge, immer weniger bis gar kein Energieaustausch mehr vorhanden ist.
Warum die Abtauung oft zum Sorgenkind wird
Obwohl das Prinzip simpel klingt, ist die Abtauung in der Praxis eine der größten Fehlerquellen. Das Problem liegt in der Komplexität der Sensorik, der Steuerung und dem versuch so wenig Energie wie möglich für die Abtauung zu "verschwenden". Die Steuerung muss genau "wissen", wann der ideale Zeitpunkt zum Abtauen ist, taut sie zu früh ab, wird viel Energie verschwendet, wird die Abtauung zu spät eingeleitet, sink die Effizienz und der Verdichter wird unnötig belastet. An der Software der Abtauung kannst du in aller Regel nichts ändern, wohl aber an den Bedienungen für eine effiziente und zuverlässige Abtauung. Bevor wir uns diese anschauen, müssen wir zuerst verstehen wie eine Abtauung funktioniert.
So funktioniert der Abtauvorgang
Die gängigste Methode ist die sogenannte Prozessumkehr (Kreislaufumkehr). Dabei schaltet das 4-Wege Ventil um und der Verdampfer wird zum Verflüssiger und der Verflüssiger wird zum Verdampfer. Kurz gesagt, das Innengerät und das Außengerät "tauschen" ihr Funktion. Draußen wird es warm und drinnen kalt.
- Erkennung: Sensoren messen den Druckunterschied oder/und die Temperaturdifferenz am Verdampfer. Wird ein Schwellenwert überschritten, startet der Zyklus.
- Umschaltung: Ein Vier-Wege-Ventil schaltet den Kältemittelstrom um. Die Wärmepumpe arbeitet nun kurzzeitig wie ein Klimagerät, sie entzieht dem Heizungswasser Wärme und leitet diese zum Außengerät.
- Schmelzphase: Der ehemals kalte Verdampfer wird nun warm. Das Eis schmilzt und läuft als Wasser ab.
- Abschluss: Sobald die Fühler/Sensoren melden, dass der Wärmetauscher eisfrei ist, startet eine Abtropfzeit, dann schaltet das Ventil zurück in den Heizbetrieb.
- Wenn du mehr über das 4-Wege- Ventile wissen willst, kannst du hier weiterlesen: https://www.kreativekiste.de/das-4-wege-ventil-in-klimaanlagen-und-waermepumpen
Gründe für Probleme bei der Abtauung oder Vereisung
- Defekte Bauteile & Mechanik
- Defekter Abtaufühler.
- Falsch positionierter oder nicht korrekt befestigter Temperaturfühler am Verdampfer.
- Defekt des Vier-Wege-Ventils.
- Lüftermotor defekt.
- Lüfterflügel durch Eis blockiert oder beschädigt.
- Zu geringe Kältemittelfüllmenge.
- Verschmutzte Verdampferlamellen.
- Verstopfter Kondensatablauf.
- Fehlende oder defekte Kondensatwannenheizung.
- Defekter oder ausgeschalteter Heizstab.
- Hydraulik & Energiefluss
- Zu geringes Wasservolumen im Heizkreis (Abtauenergie reicht nicht).
- Pufferspeicher zu klein oder falsch eingebunden.
- Umwälzpumpe fördert nicht genug Volumenstrom.
- Luft im Heizsystem (blockiert den Wärmetransport zum Verdampfer).
- Überströmventil falsch eingestellt oder defekt.
- Zu niedrige Rücklauftemperatur aus dem Haus.
- Verstopfter Schlammabscheider reduziert den Durchfluss.
- Aufstellung & Umwelt
- Wärmepumpe steht zu nah an einer Wand (Luftkurzschluss).
- Standort in einer sehr feuchten Senke (Nebelloch).
- Hauptwindrichtung drückt kalte Luft gegen den Lüfter.
- Rezirkulation: Kalte Ausblasluft wird wieder eingesaugt.
- Massive Schneeverwehungen blockieren die Ansaugseite.
- Tropfwasser von der Dachrinne fällt direkt auf das Gerät.
- Aufstellung auf ungeeignetem Untergrund (Versickerung nicht möglich).
- Bewuchs durch Pflanzen blockiert den Luftstrom.
- Montage- & Planungsfehler
- Falsche Rohrdimensionierung (Widerstand zu hoch).
- Fehlende Dämmung der Kältemittelleitungen bei Splitgeräten, oder Wasserleitungen bei Monogeräten
- Fehlerhafte Verdrahtung des Vier-Wege-Ventils.
- Außenfühler der Anlage ist falsch platziert (direkte Sonne).
- Kältetechnische Probleme
- Defekter Verdichter (bringt nicht genug Leistung für die Umkehr).
- Verstopfter Filtertrockner im Kältekreis.
- Ölwurf im Verdampfer (blockiert Wärmetausch).
- Überhitzungseinstellung am Expansionsventil falsch oder defekt
- Zu hohe Unterkühlung (bei Split Geräten), durch lange Leitung im Erdreich oder Fassade
- Sonstiges
- Stromausfall/ Abschaltung während eines laufenden Abtauzyklus.
- Manuelle Sperrzeiten durch den Netzbetreiber (EVU-Sperre) während Bedarf.
- Defekte Elektronikplatine.
- Kalkablagerungen im Plattenwärmetauscher.
- Mechanische Deformation der Lamellen (verringert Fläche).
- "Eis-Stau" unter dem Gerät (Eisberg wächst bis in den Verdampfer hoch).
- Fehlende Freigabe für den Heizstab.
- Parameter & Steuerung (ggf. keinen Zugriff auf diese Einstellungen)
- Zu kurz eingestellte maximale Abtaudauer.
- Zu lange Intervalle zwischen den Abtauzyklen.
- Falsch eingestellte Start-Temperatur für die Abtauung.
- Softwarefehler in der Steuerungselektronik.
- Falsche Hysteresewerte in den Experteneinstellungen.
- Sensor-Drift (Werte verschieben sich über die Jahre).
- Fehlende Freigabe für die Abtauung, bei niedrigen Rücklauf Temperaturen.
- Zu kurze Laufzeit der Wärmepumpe.
Die Abtauung im Detail
Der Abtauvorgang einer Wärmepumpe ist ein präzise gesteuerter Prozess, der mit der Detektion einer Vereisung beginnt. Sobald die Sensoren über den Verdampferdruck oder die Temperaturdifferenz melden, dass der Luftstrom blockiert ist, leitet die Steuerung die sogenannte Prozessumkehr ein. In diesem Moment ändert ein Vier-Wege-Ventil im Inneren der Anlage die Fließrichtung des Kältemittels. Der Ventilator des Außengeräts schaltet sich ab, um die Wärme am Wärmetauscher zu konzentrieren und nicht unnötig an die Umgebungsluft zu verlieren.
Nun arbeitet die Wärmepumpe kurzzeitig im umgekehrten Modus: Sie entzieht dem Heizungswasser des Hauses Energie. Das heiße Gas strömt durch die Lamellen, wodurch das Eis von innen heraus schmilzt. Das entstehende Schmelzwasser sammelt sich in der Bodenwanne und fließt über einen Ablauf ab. Sobald die Sensoren am Außengerät eine ausreichend hohe Temperatur registrieren, die signalisiert, dass alles Eis geschmolzen ist, schaltet das Vier-Wege-Ventil erneut um. Die Anlage kehrt in den regulären Heizbetrieb zurück, der Ventilator läuft wieder an, und die im Haus entnommene Energie wird durch den Verdichter zügig wieder nachgeliefert.
