Verdichtermodulation ist die Fähigkeit einer Inverter-Wärmepumpe, ihre Leistung stufenlos zwischen einem Minimum und einem Maximum zu variieren – typischerweise 30–100 % der Nennleistung, ein Regelverhältnis von etwa 3:1. Statt zu stoppen und zu starten, senkt der Verdichter seine Drehzahl passend zur Heizlast, was die Laufzeiten verlängert, das Takten verhindert und die Jahreseffizienz steigert.
Wie funktioniert die Verdichtermodulation?
Ein Inverter-Verdichter wird von einem Frequenzumrichter angetrieben, der die Motordrehzahl ändert, sodass der Kältemittelmassenstrom – und damit die Heizleistung – stufenlos mit dem Bedarf steigt und fällt. Ein Verdichter mit fester Drehzahl kennt nur Ein und Aus; ein modulierender verhält sich wie ein Dimmer statt wie ein Schalter und hält eine stabile Vorlauftemperatur bei einem Bruchteil der Volllast.
Die Modulation erlaubt es einem einzigen Gerät, sowohl einen Auslegungstag mit -10 °C als auch einen milden Oktoberabend zu bedienen. Die Regelung erfasst die Last – über die Rücklauftemperatur, die Kurve der witterungsgeführten Regelung oder Raumrückmeldung – und stellt den Verdichter auf die niedrigste Drehzahl ein, die das Ziel hält; dort ist das Gerät auch am leisesten.
Was sind Regelverhältnis und Modulationsuntergrenze?
Das Regelverhältnis vergleicht die maximale mit der minimalen Dauerleistung: Ein Gerät, das zwischen 30 % und 100 % moduliert, hat ein Regelverhältnis von 3,3:1, und der Punkt bei 30 % ist seine Modulationsuntergrenze – die kleinste Leistung, die es ohne Abschalten halten kann. Maßgeblich bei der Auslegung ist die Untergrenze in kW, nicht in Prozent.
| Nennleistung | Untergrenze bei 30 % | Typische Last bei mildem Wetter, gedämmtes Haus |
|---|---|---|
| 6 kW | 1,8 kW | 1–2 kW |
| 12 kW | 3,6 kW | 1–2 kW |
| 16 kW | 4,8 kW | 2–3 kW |
Die Tabelle zeigt, warum Überdimensionierung doppelt schadet: Ein Gerät mit 12 kW in einem Haus, das bei Auslegungsbedingungen 6 kW braucht, verbringt den Großteil des Jahres unter seiner Untergrenze von 3,6 kW und wird in den Ein-Aus-Betrieb gezwungen, der unter Takten beschrieben ist. Ein richtig dimensioniertes Gerät mit 6 kW fährt dieselbe Last bequem innerhalb seines Modulationsbereichs – ein Grund dafür, dass Ist meine Wärmepumpe überdimensioniert? die erste Frage ist, die man bei einer taktenden Anlage stellen sollte.
Kann gute Modulation einen Pufferspeicher ersetzen?
Manchmal. Der klassische Fall für einen Pufferspeicher ist, die Abweichung zwischen einer festen Verdichterleistung und einer variablen Last aufzunehmen; ein großer Modulationsbereich verkleinert diese Abweichung an der Quelle. Ein richtig dimensioniertes Inverter-Gerät, das einen offenen Heizkreis speist – keine Zonenventile, die den Durchfluss drosseln, Heizkörper oder Fußbodenheizkreise dauerhaft verfügbar –, kann oft ohne einen solchen auskommen.
Modulation fügt jedoch kein Wasservolumen hinzu. Anlagen mit aggressiver Zonierung, Kleinstrohr-Leitungen (Microbore) oder sehr geringem Wasserinhalt der Heizflächen brauchen für stabilen Betrieb und Abtauenergie unter Umständen dennoch zusätzliches Wasservolumen – bereitgestellt durch einen Pufferspeicher, der zudem zonierte Kreise hydraulisch trennt, oder, wo nur Volumen fehlt, durch einen in die Leitung eingebauten Reihenpuffer. Der Entscheidungsbaum ist in Brauche ich bei einer Wärmepumpe einen Pufferspeicher? dargelegt.
Verbessert der Teillastbetrieb die Effizienz?
Ja – innerhalb des Modulationsbereichs glänzen Inverter-Wärmepumpen im Teillastbetrieb. Bei reduzierter Verdichterdrehzahl sind die Wärmetauscher im Verhältnis zum Kältemittelstrom überdimensioniert, die Temperaturdifferenzen schrumpfen, und das Verdichtungsverhältnis sinkt, sodass der COP bei 50 % Drehzahl typischerweise höher ist als bei voller Drehzahl. Die europäischen saisonalen Kennzahlen bauen auf diesem Verhalten auf: EN 14825 misst die Leistung an mehreren Teillastpunkten, um den SCOP zu ermitteln, und europäische Feldstudien zeigen durchgängig, dass Geräte, die stetig modulieren dürfen, dieselbe Hardware übertreffen, wenn sie zum Takten gezwungen wird. Solimpeks wendet diese Logik in seiner Serie Varm Up an, deren EVI-DC-Inverter-Verdichter das Gerät die Heizperiode über niedrig, langsam und kontinuierlich laufen lassen.
Häufig gestellte Fragen
Ist ein größeres Regelverhältnis immer besser?
Ein größeres Regelverhältnis bietet mehr Flexibilität, aber die absolute Untergrenze in kW zählt mehr als das Verhältnis. Ein Gerät mit 6 kW und 3:1 erreicht eine niedrigere Mindestleistung als ein Gerät mit 16 kW und 5:1. Dimensionieren Sie das Gerät zuerst nach der Heizlast und vergleichen Sie dann die Modulationsbereiche.
Was passiert, wenn die Heizlast unter die Modulationsuntergrenze fällt?
Der Verdichter kann nicht langsamer laufen, also stoppt er, wartet, bis die Temperaturen abdriften, und startet neu – Takten. Regelungen mildern das mit Hysterese und Nachlauflogik, doch anhaltende Lasten unterhalb der Untergrenze erfordern entweder mehr angeschlossenes Volumen oder ein kleineres Gerät.
Modulieren alle Inverter-Wärmepumpen gleich gut?
Nein. Die Modulationsuntergrenzen liegen je nach Verdichterkonstruktion und Kennfeld des Antriebs üblicherweise zwischen etwa 25 % und 50 % der Nennleistung. Datenblätter nennen die Mindestleistung bei definierten Bedingungen – vergleichen Sie diesen kW-Wert, nicht nur den Marketingbegriff Inverter.
Macht Modulation eine Wärmepumpe leiser?
Ja. Die Schallleistung steigt mit der Verdichter- und Ventilatordrehzahl, sodass ein Gerät, das mit 30–40 % Leistung läuft, deutlich leiser ist als bei Volllast. Richtige Dimensionierung hilft daher neben der Effizienz auch bei der Einhaltung von Lärmgrenzen.