Zum Inhalt springen

Wärmepumpen und Kältetechnik – Wärmepumpenfehler anhand von Daten eingrenzen

Aus MOOCsWiki Staging
Version vom 9. Oktober 2026, 06:23 Uhr von Glanz (Diskussion | Beiträge) (aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt)
(Unterschied) ← Nächstältere Version | Aktuelle Version (Unterschied) | Nächstjüngere Version → (Unterschied)
aiMOOC-Siegel aiMOOC

Wärmepumpen und Kältetechnik – Wärmepumpenfehler anhand von Daten eingrenzen

QR-Code



Wärmepumpen und Kältetechnik – Wärmepumpenfehler anhand von Daten eingrenzen


Einleitung

Lernkurs für die Ausbildung in Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Kältetechnik

Kurzbeschreibung: Temperatur, Durchfluss und Betriebszustand auswerten, Fehlerursachen eingrenzen und sichere nächste Prüfschritte begründen.

Zielgruppe: Auszubildende im SHK-Handwerk, Mechatronikerinnen und Mechatroniker für Kältetechnik sowie technische Berufsbildung.

Lernzeit: 7 kurze Lerneinheiten à 8–12 Minuten, anschließend Übungen und Lernkontrolle.

Lernziele: Nach diesem Kurs kannst Du Messwerte einordnen, Wärmeleistungen überschlägig berechnen, unterschiedliche Betriebszustände unterscheiden und eine begründete Diagnosehypothese dokumentieren.

Wichtig: Der Kurs vermittelt ausschließlich eine datenbasierte Eingrenzung von Fehlern. Arbeiten an Kältemittelleitungen, am geschlossenen Kältekreis, an druckführenden Bauteilen oder elektrischen Anlagen gehören nicht zu den praktischen Aufgaben.

Bildauftrag: Erkenne die Außeneinheit. Überlege, welche Informationen Du aus dem Regler auslesen könntest, ohne ein Gehäuse zu öffnen.


Dein Lernweg

Einheit Schwerpunkt Lernergebnis
1 Aufbau und Wärmefluss Kältekreis und Heizwasserkreis unterscheiden
2 Anlagenschema und Gebäude Messstellen lokalisieren
3 Temperatur und Durchfluss Wärmeleistung abschätzen
4 Ausbildungsfall Auffällige Messwerte erkennen
5 Diagnoseentscheidung Hypothesen und Prüfungen auswählen
6 Energie und Hygiene Betriebszustände richtig bewerten
7 Sicherheit und Dokumentation Fachgerechte Übergabe vorbereiten


Lerneinheit 1: Die Wärmepumpe verstehen

Leitfrage: Welcher Kreislauf ist für welchen Wärmefluss verantwortlich?

Eine elektrisch angetriebene Wärmepumpe nutzt Umweltwärme und elektrische Energie, um Heizwärme bereitzustellen.

Bauteil Aufgabe
Verdampfer Wärme aus der Wärmequelle aufnehmen
Verdichter Druck und Temperatur des Kältemittels erhöhen
Verflüssiger Wärme an den Heizwasserkreis abgeben
Expansionsventil Kältemittel entspannen

Merke: Das Kältemittel zirkuliert im geschlossenen Kältekreis. Heizwasser transportiert die Wärme zum Gebäude. Beide Kreise sind voneinander zu unterscheiden.

Mini-Aufgabe: Benenne im Bild die vier Bauteile und zeige, an welchem Wärmeübertrager die Heizwärme abgegeben wird.

Feedback: Der Verflüssiger überträgt Wärme an die Heizwasserseite. Daraus folgt nicht, dass der Heizwasserkreis mit Kältemittel gefüllt ist.


Lerneinheit 2: Anlagenschema und Gebäudemodell

Leitfrage: Wo entstehen Messwerte und was beschreiben sie?

Schematische Darstellung eines Wärmepumpensystems. Das konkrete Anlagenschema des Herstellers bleibt für echte Diagnosearbeiten maßgeblich.


Gebäudemodell

Das Bild zeigt ein Beispiel für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmequelle. Unser Ausbildungsfall verwendet dagegen eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.

Vereinfachtes Schema unseres Ausbildungsfalls:

Außenluft → Wärmeaufnahme → Luft-Wasser-Wärmepumpe
↓ Heizwasservorlauf
Vorlaufmessung → Heizkreisverteiler → Heizflächen im Gebäude
Rücklaufmessung ← Heizkreisverteiler ← abgekühltes Heizwasser
↑ Rücklauf zur Wärmepumpe

Vereinfachung: Ein hydraulischer Abgleich, Pufferspeicher, Mischer, weitere Pumpen oder eine hydraulische Weiche können die tatsächlichen Messpunkte und Volumenströme verändern.


Messstellen erkennen

Messgröße Bedeutung Typische Datenquelle
Vorlauftemperatur Temperatur des hinströmenden Heizwassers Temperaturfühler
Rücklauftemperatur Temperatur des zurückströmenden Heizwassers Temperaturfühler
Volumenstrom Transportierte Wassermenge pro Zeit Durchflusssensor
Pumpenstatus Anforderung und Betriebszustand der Umwälzpumpe Regelung
Verdichterstatus Verdichter läuft oder steht Regelung
Betriebsart Heizen, Warmwasser, Abtauung oder Stillstand Regelung

Arbeitsauftrag: Markiere im Gebäudemodell einen sinnvollen Ort für Vorlauf- und Rücklauftemperaturmessung. Erkläre, warum Messwerte vor und hinter einem Pufferspeicher verschieden sein können.

Videofokus: Heizungshydraulik bei Wärmepumpen. Suche nach dem Zusammenhang zwischen hydraulischem Aufbau, Volumenstrom und Messstellen.


Lerneinheit 3: Temperatur, Durchfluss und Leistung

Leitfrage: Wie wird aus Messdaten eine nachvollziehbare Bewertung?


Temperaturspreizung

Spreizung = Vorlauftemperatur − Rücklauftemperatur

Beispiel:

35 °C − 30 °C = 5 K

Die Temperaturdifferenz wird in Kelvin angegeben. Eine Temperaturdifferenz von 5 °C entspricht 5 K.

Wichtig: Eine große Spreizung ist allein noch kein sicherer Nachweis für einen Fehler. Sie hängt unter anderem von Durchfluss, übertragener Leistung und Betriebszustand ab.


Wärmeleistung abschätzen

Für einen wasserführenden Heizkreis ohne relevante Frostschutzmittelanteile gilt näherungsweise:

Wärmeleistung in kW ≈ 1,163 × Volumenstrom in m³/h × Spreizung in K

Beispiel:

1,163 × 1,10 × 5 ≈ 6,40 kW

Größe Einheit Beispiel
Volumenstrom m³/h 1,10
Spreizung K 5
Thermische Leistung kW 6,40

Die Näherung verwendet die üblichen Stoffwerte von Wasser. Bei Wasser-Glykol-Gemischen oder stark abweichenden Bedingungen müssen Dichte und Wärmekapazität angepasst werden. Die Messwerte müssen zeitgleich und an geeigneten Punkten aufgenommen werden.


Elektrische und thermische Leistung

Leistungszahl ≈ thermische Leistung / elektrische Leistung

Beispiel:

6,40 kW / 1,90 kW ≈ 3,37

Dies ist nur eine überschlägige momentane Leistungszahl, wenn Leistungswerte und Bilanzgrenzen zusammenpassen.

Unterscheide:

  1. COP: Leistungszahl unter definierten Betriebs- beziehungsweise Prüfbedingungen.
  2. Jahresarbeitszahl: Verhältnis der Wärmemenge zum Stromverbrauch über einen längeren Bilanzzeitraum.
  3. Momentaner Diagnosequotient: Eine Näherung aus gleichzeitig erhobenen Anlagendaten, kein normierter COP.

Videofokus: Effizienzbetrachtung und Bilanzgrenzen. Unterscheide eine einzelne Momentaufnahme von einer Jahresauswertung.


Lerneinheit 4: Ausbildungsfall – Die Räume werden nicht richtig warm

Auftrag: Du unterstützt eine Fachkraft bei der datenbasierten Diagnose einer Luft-Wasser-Wärmepumpe in einem Wohngebäude.

Kundenmeldung: „Seit einigen Tagen werden mehrere Räume langsamer warm. Die Wärmepumpe läuft aber.“

Hinweis: Sämtliche folgenden Daten sind didaktisch konstruierte Beispieldaten, keine Messdaten einer realen Anlage.


Ausgangslage

Merkmal Ausbildungsfall
Wärmeerzeuger Luft-Wasser-Wärmepumpe
Wärmeverteilung Fußbodenheizung und Heizkörper
Messpunkte Direkt an der Wärmepumpen-Heizwasserseite
Betriebsart Raumheizung
Zusatzheizung Aus
Vergleichszeitpunkt Jeweils nach vergleichbarer Heizlaufzeit
Herstellervorgabe im fiktiven Fall Mindestvolumenstrom 0,80 m³/h

Achtung: Der Mindestvolumenstrom von 0,80 m³/h gilt ausschließlich als Annahme dieses Übungsfalls. Echte Grenzwerte sind gerätespezifisch und dem aktuellen Herstellerdokument zu entnehmen.


Zwei Datensätze vergleichen

Messgröße Referenzbetrieb Auffälliger Betrieb
Außenluft 4 °C 4 °C
Betriebsart Heizen Heizen
Verdichter Ein Ein
Abtauung Nein Nein
Heizstab Aus Aus
Vorlauf 35 °C 41 °C
Rücklauf 30 °C 33 °C
Volumenstrom 1,10 m³/h 0,55 m³/h
Elektrische Leistung 1,90 kW 2,10 kW

Basisauftrag: Berechne beide Spreizungen.

Anwendungsauftrag: Berechne die thermischen Leistungen.

Transferauftrag: Formuliere die wahrscheinlichste Fehlergruppe und nenne zwei Daten, mit denen Du Deine Vermutung überprüfen würdest.


Gestufte Hilfen

Hilfe 1 – Orientierung

Vergleiche zuerst ausschließlich die Betriebszustände. Sind beide Messungen überhaupt sinnvoll vergleichbar?

Hilfe 2 – Messwerte

Berechne 41 − 33 und vergleiche 0,55 m³/h mit 1,10 m³/h sowie mit der fiktiven Herstellervorgabe.

Hilfe 3 – Diagnose

Bei geringem Heizwasserdurchfluss kann die Temperaturspreizung zunehmen. Prüfe als Hypothesen die hydraulische Versorgung und die Plausibilität des Durchflusssensors, bevor Du an einen Fehler im Kältekreis denkst.


Musterlösung und begründetes Feedback

Lösung anzeigen

Ergebnis Referenz Auffällig
Spreizung 5 K 8 K
Thermische Leistung ca. 6,40 kW ca. 5,12 kW
Quotient Wärme/Strom ca. 3,37 ca. 2,44

Begründung: Der Volumenstrom hat sich halbiert und liegt unter dem angenommenen Mindestvolumenstrom. Zugleich steigt die Spreizung. Das spricht vorrangig für ein Problem der Heizwasserhydraulik oder ihrer Messung.

Mögliche Ursachen: Geschlossene Ventile, ein zugesetzter Filter, eine Störung der Heizkreispumpe, ein ungünstiger hydraulischer Zustand oder ein fehlerhafter Durchflusssensor.

Was noch nicht bewiesen ist: Welches konkrete Bauteil den Durchfluss verringert hat. Auch die Quotienten sind keine hinreichend abgesicherte COP-Messung.

Sicherer nächster Schritt: Betriebsdaten, Pumpenmeldungen, Ventilzustände und Herstellervorgaben zunächst dokumentieren. Eine fachlich verantwortliche Person entscheidet über die weitere Prüfung.


Lerneinheit 5: Diagnostische Entscheidungen treffen

Leitfrage: Wie vermeidest Du vorschnelle Fehlerdiagnosen?


Diagnosepfad

Schritt Prüffrage Konsequenz
Betriebszustand Heizen, Warmwasser, Abtauung oder Stillstand? Vergleichbare Zeitabschnitte auswählen
Temperatur Welche Spreizung liegt vor? Temperaturwerte auf Plausibilität prüfen
Durchfluss Passt der Messwert zur Herstellervorgabe? Hydraulische Hypothese bilden
Regelung Pumpen-, Verdichter- und Zusatzheizungsstatus? Betriebszustand bestätigen
Sensorik Stimmen unabhängige Anzeigen überein? Messfehler in Betracht ziehen
Ergebnis Welche Ursache ist belegt und welche bleibt offen? Prüfung an Fachkraft übergeben


Typische Diagnosemuster

Datenmuster Mögliche Erklärung Sichere nächste Datenprüfung
Wenig Volumenstrom, erhöhte Spreizung Hydraulische Einschränkung Pumpenstatus und Durchflussanzeige
Unplausibler Temperatursprung Sensor- oder Datenproblem Zeitverlauf und zweite Anzeige
Veränderte Temperatur während Abtauung Regulärer Sonderbetrieb möglich Betriebsartenprotokoll
Starkes Takten Regelungs-, Leistungs- oder Hydraulikzusammenhang Startanzahl und Laufzeiten
Hohe Vorlauftemperatur Hohe Temperaturanforderung oder Sonderbetrieb Sollwert, Heizkurve und Betriebsart

Merksatz: Ein Muster begründet eine Hypothese, nicht automatisch einen Bauteiltausch.

Videofokus: Hydraulischer Abgleich. Notiere, welche Auswirkungen ungünstige Durchflüsse auf das Heizsystem haben können.


Lerneinheit 6: Energie, Heizkurve und Hygiene


Heizkurve verstehen

Die Heizkurve beschreibt den Zusammenhang zwischen Außentemperatur und benötigter Vorlauftemperatur.

Bildhinweis: Die dargestellten Temperaturen sind ein allgemeines Beispiel und keine Einstellvorgabe für die Ausbildungsanlage.

Bei ansonsten gleichen Bedingungen begünstigt eine niedrigere erforderliche Heizwassertemperatur häufig einen effizienteren Wärmepumpenbetrieb. Raumkomfort, Gebäudeheizlast und geeignete Heizflächen bleiben entscheidend.

Videofokus: Abschnitt zur Heizkurve ab etwa Minute 23:30. Das Video enthält Werbung und ist kein frei lizenziertes Lernmaterial.


Interaktiver Diagnosefall: Drei Betriebssituationen

Vergleiche die Betriebsart, bevor Du die Messwerte bewertest.

Fall Betriebsart Vorlauf Rücklauf Volumenstrom
A Heizen 40 °C 32 °C 0,55 m³/h
B Abtauen 28 °C 32 °C 0,80 m³/h
C Warmwasserbereitung 54 °C 48 °C 0,90 m³/h

Ordne gedanklich zu:

  1. Fall A: Prüfe als Erstes einen möglicherweise eingeschränkten Heizwasserdurchfluss.
  2. Fall B: Prüfe zunächst, ob die Temperaturumkehr zum dokumentierten Abtauprozess gehört.
  3. Fall C: Prüfe den Warmwasser-Sollwert und den hygienischen Anlagenkontext.

Feedback zum Diagnosefall

A: Die erhöhte Spreizung in Verbindung mit geringem Durchfluss ist eine hydraulische Auffälligkeit.

B: Bei der Abtauung kann dem Heizwasser Wärme entzogen werden. Ein negativer Temperaturunterschied ist in diesem Betriebszustand nicht automatisch eine Störung.

C: Höhere Temperaturen können zur Trinkwassererwärmung gehören. Daraus folgt weder automatisch ein Defekt noch der Nachweis hygienisch einwandfreier Verhältnisse.

Fazit: Gleiche Temperaturwerte können in verschiedenen Betriebszuständen unterschiedliche Bedeutungen haben.


Hygiene-Transferfall

Situation: In einem vermieteten Mehrfamilienhaus meldet die Regelung 44 °C an einem Warmwasserspeicherfühler. Die Anlage besitzt Duschen und eine zentrale Trinkwassererwärmung.

Deine Entscheidung: Reicht dieser Einzelwert für eine hygienische Freigabe?

Nein. Ein Speicherfühler allein sagt weder genug über die gesamte Trinkwasserinstallation noch über Stagnation, Zirkulation, Temperaturen an maßgeblichen Stellen oder eine Untersuchung auf Legionellen aus.

Begründetes Feedback: Dokumentiere Speichergröße, Leitungsvolumina, Betriebsweise, Anlagenart und relevante Messdaten. Prüfe, ob Untersuchungspflichten nach § 31 TrinkwV bestehen. Erforderliche Trinkwasseruntersuchungen einschließlich Probennahme sind nach § 39 TrinkwV zugelassenen Untersuchungsstellen vorbehalten.

Sicherheitsgrenze: Keine eigenständige Änderung hygienerelevanter Temperaturprogramme und keine eigenständige mikrobiologische Freigabe.

Rechtsquellen: TrinkwV § 31 und TrinkwV § 39.


Lerneinheit 7: Sicherheit, Fachkunde und Dokumentation


Kältemittel, Brand und Druck getrennt bewerten

Risiko Technischer Hintergrund Konsequenz in der Ausbildung
Kältemittel R290 Propan, Sicherheitsklasse A3, hohe Entflammbarkeit Kein Öffnen oder Manipulieren des Kältekreises; Brandschutz und Aufstellbedingungen fachlich prüfen lassen
Kältemittel R32 Sicherheitsklasse A2L, geringere Entflammbarkeit als A3, aber nicht ungefährlich Leckage- und Zündrisiken beachten; nur befugtes Fachpersonal
Druck Kälteanlagen enthalten druckführende Bauteile Keine Ventile, Verschraubungen oder Kältemittelanschlüsse eigenständig öffnen
Temperatur Heiße und sehr kalte Oberflächen können verletzen Keine ungeschützten Eingriffe oder Berührungen
Elektrik Leistungs- und Steuerungsteile können gefährliche Spannungen führen Keine eigenständigen elektrischen Arbeiten
Aufstellung Schutzbereiche und Lüftungsanforderungen hängen von Gerät und Einbausituation ab Herstellerunterlagen und Gefährdungsbeurteilung heranziehen

Bei Verdacht auf Kältemittelaustritt, Brand- oder Druckgefährdung: Arbeiten nicht beginnen beziehungsweise unterbrechen, Abstand halten, den betrieblichen Notfallplan beachten und die zuständige Fachperson verständigen.

Dieses log-p-h-Diagramm zeigt einen R290-Kältekreis. Es dient hier nur zur theoretischen Einordnung thermodynamischer Zustände, nicht als Anleitung zu Druckmessungen oder Eingriffen.


Aktuelle Vorschriften und Fachkunde

Rechtsstand der Prüfung: 9. Oktober 2026, Deutschland/EU.

Die Verordnung (EU) 2024/573 regelt fluorierte Treibhausgase. Die Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215 enthält Zertifizierungsanforderungen für bestimmte Tätigkeiten an Kälte-, Klima- und Wärmepumpeneinrichtungen einschließlich des Umgangs mit alternativen Kältemitteln im geregelten Anwendungsbereich.

Die Chemikalien-Klimaschutzverordnung vom 14. April 2026, in Kraft seit 17. April 2026, regelt in Deutschland unter anderem Sachkunde, Auffrischung und Unternehmenszertifizierung. Nach § 5 und § 6 sind die konkreten Tätigkeiten und erforderlichen Nachweise zu prüfen.

Wichtig: Ein Ausbildungsabschluss allein ist nicht pauschal die Freigabe für beliebige Arbeiten am Kältekreis. Kältemittel, Tätigkeit, Anlagenart, personenbezogene Qualifikation, betriebliche Berechtigung und Herstelleranforderungen sind getrennt zu beurteilen.

Maßgebliche Quellen:

  1. EU-Verordnung 2024/573
  2. EU-Durchführungsverordnung 2024/2215
  3. Chemikalien-Klimaschutzverordnung 2026
  4. DGUV: Sicher arbeiten mit Kältemitteln
  5. Bundesverband Wärmepumpe: Leitfaden zur Außenaufstellung mit brennbaren Kältemitteln

Die betriebliche Gefährdungsbeurteilung, der aktuelle Rechtsstand und die konkrete Gerätedokumentation sind vor jeder realen Tätigkeit erneut zu prüfen.


Diagnoseprotokoll für die Fachkraft

Eintrag Ausbildungsfall
Kundenmeldung Räume werden langsamer warm
Wärmepumpe / Herstellerdaten Modell und Dokumentversion nachtragen
Betriebsart Heizen
Messzeitpunkt Nach vergleichbarer Heizlaufzeit
Außentemperatur 4 °C
Vorlauf / Rücklauf 41 °C / 33 °C
Volumenstrom 0,55 m³/h
Spreizung 8 K
Fiktiver Mindestvolumenstrom 0,80 m³/h
Verdacht Heizwasserhydraulik oder Durchflussmessung
Noch offen Ursache der Durchflussabweichung
Weitergabe An fachlich verantwortliche Person


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Angaben brauchst Du für einen aussagekräftigen Messdatenvergleich? (Temperaturen, Volumenstrom und Betriebszustand) (!Nur die Außentemperatur) (!Nur den Strompreis) (!Nur die Gerätenummer)




Wie groß ist die Spreizung bei 41 °C Vorlauf und 33 °C Rücklauf? (8 Kelvin) (!4 Kelvin) (!33 Kelvin) (!74 Kelvin)




Was beschreibt der Volumenstrom? (Transportiertes Flüssigkeitsvolumen je Zeiteinheit) (!Elektrische Spannung) (!Temperatur des Kältemittels) (!Anzahl der Verdichterstarts)




Wovon hängt die überschlägig berechnete Heizwasser-Wärmeleistung bei gleichem Wärmeträger ab? (Vom Volumenstrom und der Temperaturspreizung) (!Nur vom Strompreis) (!Nur vom Außengeräusch) (!Nur vom Baujahr)




Welche Fehlergruppe ist im auffälligen Ausbildungsfall zunächst am wahrscheinlichsten? (Eingeschränkter Heizwasserdurchfluss oder Durchflussmessfehler) (!Sicher ein Kältemittelleck) (!Sicher ein Verdichterschaden) (!Sicher ein defekter Außentemperaturfühler)




Welchen Betriebszustand musst Du bei der Interpretation einer vorübergehenden Temperaturumkehr besonders beachten? (Abtauung) (!Sommerdatum) (!Gerätefarbe) (!Stromtarif)




Welche Information hilft zu erkennen, ob die elektrische Zusatzheizung aktiv ist? (Status des Zusatzheizers) (!Farbe des Gehäuses) (!Baujahr des Heizkörpers) (!Länge der Trinkwasserleitung)




Welches besondere Risiko hat das Kältemittel R290? (Hohe Entflammbarkeit) (!Es ist grundsätzlich drucklos) (!Es kann nicht austreten) (!Es ist ein Heizwasserzusatz)




Wer darf fachkundepflichtige Arbeiten am Kältekreis übernehmen? (Entsprechend qualifizierte und befugte Fachpersonen) (!Jede Person mit Zugang zur Regelung) (!Jeder Auszubildende allein) (!Jede Person mit einem Multimeter)




Was beweist eine erhöhte Temperaturspreizung allein? (Keine eindeutige Fehlerursache) (!Immer einen Verdichterschaden) (!Immer zu wenig Kältemittel) (!Immer einen defekten Heizstab)





Memory

Spreizung Differenz zwischen Vorlauf und Rücklauf
Volumenstrom Bewegtes Flüssigkeitsvolumen pro Zeit
Abtauung Entfernen von Eis am Außenwärmeübertrager
Verdichter Erhöhung des Kältemitteldrucks
Verflüssiger Wärmeübertragung an die Heizwasserseite
Sensorabweichung Möglicherweise unplausibler Messwert





Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu. Thema
Vorlauf Hinströmendes Heizwasser
Rücklauf Zurückströmendes Heizwasser
Durchflusssensor Erfassung des Volumenstroms
Verdichter Druckerhöhung im Kältekreis
Abtauung Sonderbetrieb zur Enteisung des Wärmeübertragers




Feedback: Entscheidend ist, dass Du die wasserführenden Heizkreise nicht mit dem geschlossenen Kältemittelkreislauf verwechselst.


Kreuzworträtsel

VERDICHTER Welches Bauteil erhöht den Druck des Kältemittels?
SPREIZUNG Wie heißt die Differenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur?
VORLAUF Wie heißt die hinführende Leitung im Heizwasserkreis?
ABTAUUNG Wie heißt der Sonderbetrieb zur Entfernung von Eis am Außenwärmeübertrager?
HYDRAULIK Welcher Fachbereich beschäftigt sich mit Strömungen und Druckverlusten in wasserführenden Anlagen?
VOLUMENSTROM Welche Messgröße gibt an, welches Flüssigkeitsvolumen pro Zeit strömt?





LearningApps

Die LearningApps-Suche liefert externe Übungen zum Themenfeld; einzelne Suchtreffer müssen fachlich und hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit geprüft werden.


Lückentext

Vervollständige den Text.
Eine Wärmepumpe überträgt Energie von einer Wärmequelle auf ein höheres

.
Der

erhöht den Kältemitteldruck.
Die Wärmeabgabe an den Heizwasserkreis erfolgt über den

.
Die hinführende Heizwasserleitung heißt

.
Die zurückführende Leitung heißt

.
Die Temperaturdifferenz beider Leitungen heißt

.
Ein häufig verwendetes Durchflussmaß ist Kubikmeter pro

.
Der Volumenstrom wird bei der Leistungsabschätzung mit der Spreizung

.
Die kurzfristige Enteisung des Außenwärmeübertragers heißt

.
Eine einzelne Messung liefert zunächst eine Diagnosehypothese und noch keinen endgültigen

.
Das Kältemittel R290 trägt die Sicherheitsklasse

.
Die aktuelle Herstellerdokumentation liefert gerätespezifische

.




Interaktive Fallauswertung mit Feedback

Fallentscheidung: Wähle bei den folgenden Situationen jeweils die sicherste fachliche Vorgehensweise.

Niveau Situation Geeignete Entscheidung Begründetes Feedback
Basis Vorlauf 39 °C, Rücklauf 33 °C Spreizung von 6 K berechnen Ohne Differenzbildung ist die thermische Auswertung unvollständig
Anwendung Niedriger Volumenstrom bei laufendem Verdichter Hydraulik und Sensorwerte anhand der Betriebsdaten prüfen Ein niedriger Durchfluss ist ein starker Hinweis, aber noch kein sicherer Bauteilnachweis
Transfer Hohe Vorlauftemperatur während der Warmwasserbereitung Heizbetrieb und Warmwasserbetrieb getrennt bewerten Verschiedene Betriebsarten stellen unterschiedliche Temperaturanforderungen
Sicherheit Verdacht auf R290-Austritt Prüfung unterbrechen und Fachpersonal verständigen Entflammbarkeit und Kältekreisdruck verbieten eigenständige Eingriffe


Offene Aufgaben


Leicht – Basis

  1. Anlagenschema: Zeichne ein vereinfachtes Wärmepumpensystem mit Verdichter, Verdampfer, Verflüssiger und Heizkreis. Kennzeichne beide Kreisläufe getrennt.
  2. Temperatur: Erstelle drei selbst gewählte Vorlauf- und Rücklaufpaare und berechne die jeweilige Spreizung.
  3. Volumenstrom: Fertige ein kurzes Glossar zu Volumenstrom, Spreizung, Vorlauf, Rücklauf und Wärmeleistung an.
  4. Betriebszustand: Gestalte vier Symbolkarten zu Heizen, Warmwasserbereitung, Abtauung und Stillstand.


Standard – Anwendung

  1. Wärmeleistung: Berechne die thermische Leistung beider Datensätze des Ausbildungsfalls und erkläre das Ergebnis.
  2. Fehlerdiagnose: Erstelle eine Tabelle mit mindestens drei möglichen Ursachen für den geringen Heizwasserdurchfluss und passenden sicheren Datenprüfungen.
  3. Heizkurve: Zeichne zwei Heizkurven mit unterschiedlichen Temperaturanforderungen und diskutiere ihre möglichen Folgen für die Effizienz.
  4. Messprotokoll: Entwickle ein Protokollblatt mit Betriebsart, Außentemperatur, Vorlauf, Rücklauf, Durchfluss, elektrischer Leistung, Uhrzeit und Sensorposition.


Schwer – Transfer

  1. Diagnosebaum: Entwickle einen Entscheidungsbaum zur Unterscheidung von Hydraulikproblem, Sensorproblem und regulärem Sonderbetrieb.
  2. Gebäudemodell: Vergleiche zwei Heizsysteme mit unterschiedlich großen Heizflächen. Begründe mögliche Unterschiede bei Temperaturbedarf und Betriebsdaten.
  3. Trinkwasserhygiene: Untersuche anhand der Trinkwasserverordnung, welche Informationen im Fall eines vermieteten Mehrfamilienhauses vor einer hygienischen Bewertung erforderlich sind.
  4. Fachkunde: Erstelle eine Sicherheitsunterweisung, die reine Datenauswertung, hydraulische Arbeiten, elektrische Arbeiten und Arbeiten am Kältekreis trennt.


Kriterien für begründetes Feedback

Niveau Eine gute Bearbeitung erkennt man daran
Basis Fachbegriffe stimmen, Einheiten sind richtig, Heizwasser- und Kältekreis werden nicht verwechselt
Anwendung Rechenweg und Messpunkte sind nachvollziehbar, Betriebszustände sind berücksichtigt und Ergebnisse werden nicht überinterpretiert
Transfer Mehrere Ursachen werden abgewogen, fehlende Daten benannt und sichere nächste Schritte mit Quellen begründet




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

  1. Fehlerdiagnose: Ein Kollege möchte nach einer einzelnen erhöhten Spreizung sofort Kältemittel nachfüllen. Erkläre, warum seine Schlussfolgerung nicht ausreichend begründet ist und welche Sicherheitsgrenze gilt.
  2. Hydraulik: Zwei baugleiche Anlagen zeigen gleiche Vorlauf- und Rücklauftemperaturen, aber unterschiedliche Volumenströme. Beurteile, warum die thermischen Leistungen trotzdem verschieden sein können.
  3. Abtauung: Während eines Abtauvorgangs sinkt die Vorlauftemperatur vorübergehend. Entscheide anhand des Betriebszustands, wann dies erklärbar ist und wann weitere Daten nötig sind.
  4. Energieeffizienz: Eine Anlage hat nach einer Änderung eine höhere Vorlauftemperatur und einen höheren Stromverbrauch. Entwickle zwei mögliche Erklärungen und nenne die zur Überprüfung benötigten Daten.
  5. Messgenauigkeit: Zwei Sensoren melden unvereinbare Temperaturen. Beschreibe, wie Du ohne Eingriffe in den Kältekreis zu einer belastbareren Diagnose kommst.
  6. Trinkwasserhygiene: Erkläre, warum eine scheinbar energiesparende Absenkung der Warmwassertemperatur nicht allein anhand des Stromverbrauchs bewertet werden darf.
  7. Arbeitssicherheit: Begründe die unterschiedlichen Anforderungen an das Auslesen einer Regelung, die Reparatur einer Heizkreispumpe und die Öffnung eines R290-Kältekreises.


Lernnachweis

Für einen erfolgreichen Lernnachweis erstellst Du eine kurze Diagnosemappe mit:

  1. Einem beschrifteten Anlagenschema und einer Erklärung der wichtigsten Messpunkte.
  2. Einem Vergleich der Referenz- und Störungsdaten mit berechneten Spreizungen und Wärmeleistungen.
  3. Mindestens zwei begründeten Diagnosehypothesen und einer Priorisierung nach Datenlage.
  4. Einem nachvollziehbaren Vorschlag für sichere nächste Prüfungen und die Übergabe an eine Fachkraft.
  5. Einer kurzen Bewertung von Messunsicherheiten, Betriebszuständen und Sicherheitsrisiken.
  6. Quellenangaben für Herstellerinformationen und einschlägige Vorschriften.

Bewertung: Fachliche Richtigkeit, nachvollziehbare Rechenwege, reflektierte Unsicherheiten, sichere Entscheidungen und begründeter Transfer. Externe Medien oder Arbeiten an einer realen Kälteanlage sind kein Bestandteil des Lernnachweises.




OERs zum Thema

Grundlagenartikel:


Fachliche Quellen

  1. Bundesverband Wärmepumpe: Leitfaden Hydraulik – Hydraulische Einbindung und Anlagenschemata.
  2. Verbraucherzentrale: Wärmepumpe – Grundlagen und Einfluss der Vorlauftemperatur.
  3. Bundesverband Wärmepumpe: Kältemittelleitfaden – Sicherheitsaspekte der Außenaufstellung.
  4. DGUV: Sicher arbeiten mit Kältemitteln – Arbeitsschutz.
  5. Verordnung (EU) 2024/573 – F-Gase-Recht.
  6. Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215 – Zertifizierungsanforderungen.
  7. ChemKlimaschutzV 2026 – Deutsches Recht zu Sachkunde und Zertifizierung.
  8. Trinkwasserverordnung – Untersuchungspflichten und Hygieneanforderungen.

Quellenhinweis: Die rechtlichen Angaben wurden für diesen Kurs anhand der amtlichen EU- und Bundesrechtsquellen geprüft. Bei Änderungen sind die dann geltenden Fassungen heranzuziehen.


Medienrechte und Bildnachweise

Die eingebundenen Bilder stammen aus Wikimedia Commons. Die jeweiligen Dateiseiten enthalten Originaldatei, Urheber, Lizenz und weitere Hinweise. Es wurden keine erfundenen Bilddateien verwendet.

Datei Urheber Lizenz
Wärmepumpe Außeneinheit.jpg Mueller felix CC BY-SA 4.0
Heat-pump-simple DE.svg MikeRun CC BY-SA 4.0
Heatpump.svg Ilmari Karonen Gemeinfrei
Heat pump system.jpg KVDP Gemeinfrei
Heatpump hg.svg Hannes Grobe CC BY-SA 4.0
Fußbodenheizung Heizkreisverteiler Variotherm.jpg Best Tech Nick 25 CC0 1.0
Durchflussmessgerät.jpg Best Tech Nick 25 CC0 1.0
Cop-example-hp.svg MikeRun CC BY-SA 4.0
Heizkurve.png Iggy-x CC BY-SA 3.0 oder GFDL laut Dateiseite
Log ph Diagram.png TLK Energy GmbH CC BY-SA 4.0

Lizenzbedingungen: Bei CC-BY-SA-Dateien müssen Urheber, Lizenz, Lizenzlink und gegebenenfalls Änderungen ausgewiesen werden. Die originale Lizenz- und Dateiseite bleibt maßgeblich. Die Abbildungen wurden für diesen Kurs nicht verändert.

YouTube: Die verwendeten Videos wurden mit auffindbaren Video-URLs recherchiert und ausschließlich verlinkt beziehungsweise eingebettet. Ein YouTube-Video ist nicht automatisch unter einer offenen Lizenz verfügbar. Die Videos dürfen nicht ohne entsprechende Erlaubnis heruntergeladen, verändert oder neu veröffentlicht werden. Verfügbarkeit und Einbettbarkeit können sich ändern.


Verknüpfte Lernbereiche


aiMOOC-Projekte



Schulfach+




aiMOOCs



aiMOOC Projekte









MOOCwiki · Deutsch

Nach dem Lernen ist vor dem Lernen

Entdecke direkt den nächsten Lernkurs. Weitere Inhalte erscheinen, wenn Du weiter nach unten scrollst.

Zur MOOCwiki-Hauptseite

Mediathek

Inhalte werden geladen ...

Mediathek wird aus dem Wiki geladen ...