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Projekt Wärmepumpenmodernisierung – Elektrische Voraussetzungen der Wärmepumpe prüfen lassen

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Projekt Wärmepumpenmodernisierung – Elektrische Voraussetzungen der Wärmepumpe prüfen lassen

Einleitung

Kurzbeschreibung: Du klärst die Anschlussleistung einer Wärmepumpe und bereitest die elektrische Fachplanung vor. Zielgruppe: Auszubildende in SHK- und Elektroberufen. Sechs kurze Lerneinheiten (je etwa 10–15 Minuten) führen zu einer begründeten Prüf- und Planungsanfrage, nicht zu einem eigenmächtigen Anschluss.

Sicherheitsgrenze: Du dokumentierst, skizzierst und simulierst nur an Unterlagen oder freigegebenen Lernmodellen. Keine Verteiler öffnen, keine Spannungsmessungen, keine Elektroanschlüsse und keine Arbeiten am Kältekreis. Eine qualifizierte Elektrofachkraft bzw. ein eingetragener Installationsbetrieb entscheidet über Ausführung und elektrische Prüfung; Kältemittel- und Druckarbeiten erfordern gesondert passende Fachkunde.

Bildimpuls: Welche elektrischen Anforderungen lassen sich am Außengerät gerade nicht ablesen?

Videofokus: Funktionsprinzip ab Minute 1:36; technische oder rechtliche Aussagen des älteren Videos mit den aktuellen Quellen abgleichen.

Ausbildungsfall: Haus Lindenweg (fiktiv)

Eine Gasheizung in einem Einfamilienhaus von 1999 soll 2026 durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ersetzt werden. Die Besitzerin erwägt zusätzlich eine 11-kW-Wallbox. Vom Zählerplatz gibt es kein aktuelles Prüfprotokoll. Der Leitungsweg bis zur Außeneinheit wird nur geschätzt.

Fallkarte	Übungsdaten – keine Herstellerangaben
Heizleistung der geplanten Wärmepumpe	9,0 kW thermisch an einem angenommenen Betriebspunkt
Elektrische Aufnahme Verdichter	2,8 kW am gleichen angenommenen Betriebspunkt
Zusätzlicher elektrischer Heizstab	6,0 kW; gleichzeitiger Betrieb im Rechenfall möglich
Netzanschluss des Übungsgeräts	400 V, dreiphasig; Phasenverteilung und Leistungsfaktor im realen Datenblatt nachzuweisen
Weitere angenommene Lasten	Haushalt 2,0 kW; optionale Wallbox 11,0 kW
Bestandsdaten	Zählerplatz von 1999, Leitungsweg grob 28 m, Absicherung/Leitungsart/Verlegeart unbekannt
Kältemittel im Übungsfall	R290 (Propan); Aufstell- und Sicherheitsbedingungen offen

Arbeitsauftrag: Führe ein einziges Projektdossier mit D1 bis D6. Markiere jede Angabe mit B (belegt), A (Annahme) oder O (offen).

Dossierblatt	Dein Nachweis
D1 Bestandskarte	vorhandene Unterlagen, offene Fragen, Foto/Skizze von außen
D2 Datenblattvergleich	thermische und elektrische Werte, mögliche Gleichzeitigkeiten
D3 Prinzipskizze	Netzanschluss, Zählerplatz, Stromkreise, Steuerung; ohne Verdrahtungsdetails
D4 Lastsimulation	Rechentabelle mit Varianten und Annahmen
D5 Prüf- und Risikokarte	Prüfaufträge, Zuständigkeiten, Sicherheitsfreigaben
D6 Abgabe	begründete Empfehlung und Anfrage an Elektro-/Kältefachbetrieb

Kurze Lerneinheiten

Lerneinheit 1: Wärmepumpe verstehen (10 Minuten)

Die thermische Leistung beschreibt abgegebene Wärme; die elektrische Aufnahmeleistung den benötigten Strom. Beide sind nicht gleich. Bei 9,0 kW Wärme und 2,8 kW Strom ergibt sich für denselben angenommenen Betriebspunkt ein COP von rund 3,2. Dieser Beispielwert ist keine Jahresarbeitszahl und kein gesichertes Gerätedatum.

D1: Zeichne den Weg von Umweltwärme, Verdichter und Heizsystem nach. Unterstreiche die Stelle, an der elektrische Energie benötigt wird.

Lerneinheit 2: Anschlussleistung statt Heizleistung (10 Minuten)

Für die Elektroplanung interessieren die höchsten relevanten elektrischen Bezugsleistungen, Anlauf-/Einschaltverhalten, Stromart, Spannung, Leistungsfaktor und mögliche Gleichzeitigkeit. Im Übungsfall: 2,8 + 6,0 = 8,8 kW für Wärmepumpe samt Heizstab. Das ist keine Aussage über die zulässige Absicherung oder die tatsächlichen Ströme eines realen Geräts.

Drehstromdarstellung als Anschauung; keine Anschlussanleitung.

Lernrechnung: Für eine ideal symmetrische dreiphasige Last mit cos φ = 1 gilt I = P / (√3 · 400 V). Bei 8,8 kW resultieren etwa 12,7 A je Außenleiter. Reale Stromkreise können anders belastet sein; für Schutzorgane und Leiterdimensionierung zählen die echten Hersteller- und Anlagendaten.

D2: Trage getrennt Heizleistung, Stromaufnahme, Heizstab, Betriebsarten und fehlende Werte ein.

Lerneinheit 3: Anlage und Zählerplatz aufnehmen (15 Minuten)

Die VDE-AR-N 4100 in der Fassung 2026-04 behandelt unter anderem Zählerplätze, Anschluss und steuerbare Verbrauchseinrichtungen. Zusätzlich gelten die aktuellen TAB des konkreten Netzbetreibers. Ein altes Gehäuse ist weder automatisch ungeeignet noch ohne Prüfung freigegeben.

Beispielfotos, keine Beurteilung des Hauses Lindenweg. Öffnen und Prüfen nur durch Berechtigte.

Praxisvideo zu Elektroarbeiten: beobachten, keine Arbeitsschritte selbst ausführen.

D3: Skizziere ausschließlich die Funktionskette: Netz → Hausanschluss → Zählerplatz → Verteiler → Wärmepumpe. Ergänze getrennt Haushaltsstrom, möglichen Wallbox-Abzweig und eine als offen markierte Steuerung. Die Fachkraft klärt Hauptsicherung, Netzform, Leitungsweg/-verlegung, Reserven, Erdung, Schutzorgane, Hersteller-Vorgaben und Messkonzept.

Lerneinheit 4: Lasten simulieren (15 Minuten)

Rechne zunächst in einem Tabellenblatt oder auf Papier. Die Werte sind fiktive gleichzeitige Wirkleistungen, nicht gemessene Stromstärken oder eine belastbare Netzanschlussberechnung.

Simulation	Wärmepumpe	Heizstab	Haushalt	Wallbox	Summe
A Normalbetrieb	2,8 kW	aus	2,0 kW	aus	4,8 kW
B Zusatzheizung	2,8 kW	6,0 kW	2,0 kW	aus	10,8 kW
C Alle Lasten	2,8 kW	6,0 kW	2,0 kW	11,0 kW	21,8 kW
D Denkmodell Steuerfall	2,8 kW	aus	2,0 kW	aus	4,8 kW

Simulation D: Bei einer angenommenen Begrenzung des steuerbaren Wärmepumpenbezugs auf 4,2 kW könnte der Verdichter im Modell mit 2,8 kW weiterlaufen, während der Heizstab nicht zugeschaltet wird. Nicht daraus folgern, dass jede reale Anlage so steuern kann oder muss. Haushalt und gegebenenfalls weitere Steuergeräte sind gesondert zu betrachten.

D4: Verändere im eigenen Modell die Heizstab-Gleichzeitigkeit und die Wallbox-Nutzung. Erkläre, warum die größte Summe noch keine Freigabe oder Leitungsdimensionierung ermöglicht.

Lerneinheit 5: Netzbetreiber, Steuerung und Prüfauftrag (15 Minuten)

Nach § 19 Abs. 2 NAV sind Änderungen und zusätzliche Verbraucher mitzuteilen, soweit sich die vorzuhaltende Leistung erhöht oder Netzrückwirkungen zu erwarten sind. Vor Inbetriebnahme einer neuen §-14a-Anlage ist die Meldung an den Netzbetreiber vorgesehen. Die Bundesnetzagentur erfasst neue steuerbare Wärmepumpen mit mehr als 4,2 kW Netzanschlussleistung, einschließlich relevanter Zusatz-/Notheizvorrichtungen. Steuerung ist nicht mit dauerhafter Abschaltung gleichzusetzen. Mess- und Steuerkonzept werden im Einzelfall fachlich geplant.

Video eines Netzbetreibers (2024): Aussagen mit der aktuellen Bundesnetzagentur-Seite abgleichen.

D5 – offener Prüfauftrag: Netzbetreiber/TAB, Anmeldeprozess, § 14a, Zählerplatz, gleichzeitig mögliche Lasten, Schutz gegen elektrischen Schlag, Überstrom, geeigneter RCD nach Hersteller-/Normanforderungen, Spannungsfall, Netzrückwirkungen, Kommunikationsweg. Die Prüfung nach DIN VDE 0100-600 umfasst je nach Anlage Besichtigen, Erproben und Messen; nur Fachpersonal trägt echte Prüfergebnisse ein.

Nachweisfeld	Stand im Übungsfall	Verantwortlich
Leitungsweg und Verlegeart	28 m geschätzt; Verlegeart offen	Elektrofachbetrieb
Datenblatt mit max. Strom/Anlaufverhalten	fehlt	Planungs-/Herstellerklärung
Schutzmaßnahmen und Prüfwerte	nicht gemessen; keine Werte erfunden	Elektrofachbetrieb
Zähler-/Steuerkonzept, TAB	offen	Netzbetreiber und Elektrofachbetrieb
Abnahme/Prüfbericht	ausstehend	zuständige Elektrofachkraft

Lerneinheit 6: Kältemittel, Brand, Druck und Fachkunde separat prüfen (15 Minuten)

R290 ist Propan und brennbar. Die Sicherheitsanforderungen hängen von Bauart, Kältemittelmenge, Aufstellort und Herstelleranleitung ab. Die F-Gase-Verordnung (EU) 2024/573 und die Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215 regeln unter anderem einschlägige Qualifikationen bei entsprechenden Anlagen und Tätigkeiten; sie ersetzen keine konkrete Gefährdungsbeurteilung.

Getrennte Freigabe	Zu prüfen – nicht selbst durchführen
Kältemittel	Stoff und Füllmenge, Dichtheit, Herstelleranweisungen; keine Kältekreisarbeiten durch Lernende
Brand/Explosion	Bei R290 mögliche Zündquellen, Öffnungen, Aufstell- und Sicherheitsbereiche nach Gerät und örtlicher Situation
Druck	Druckführende Teile, Heizkreis und Anwendbarkeit von Druckgeräte-/Betriebssicherheitsregeln fachlich beurteilen lassen
Fachkunde	Berechtigung des Elektroinstallationsunternehmens und passende Kälte-/Druckqualifikation sowie Prüfzuständigkeiten nachweisen

D5 ergänzen: Vergib für jede Freigabe den Status offen, belegt oder durch Fachbetrieb zu klären. Trage keine pauschalen R290-Sicherheitsabstände und keine erfundenen Prüfwerte ein.

Abschluss: D6 begründete Abgabe (10 Minuten)

Abzugeben sind D1–D5, eine selbst gezeichnete Funktionsskizze, eine editierbare Lastsimulation, die Prüfdaten-Lückenliste und ein einseitiger Entscheidungsvermerk: „Planung vorläufig möglich – Anschluss-/Sicherheitsfreigabe erst nach Fachprüfung“. Benenne zuständige Gewerke, Quellenstand und die drei wichtigsten fehlenden Angaben.

Gestufte Hilfen und Feedback

Niveau	Auftrag	Hilfe in drei Stufen	Begründetes Feedback zur Selbstkontrolle
Basis	Markiere im Fall alle elektrischen Leistungen.	1: Einheiten markieren. 2: Heizstab suchen. 3: 2,8 + 6,0 rechnen.	8,8 kW ist hier die angenommene kombinierte elektrische Leistung; 9,0 kW Heizleistung ist dafür kein Ersatz.
Anwendung	Vergleiche A, B und C; finde die größte Modelllast.	1: nur eingeschaltete Geräte. 2: Zeilensummen bilden. 3: 2,8 + 6,0 + 2,0 + 11,0.	21,8 kW gilt nur bei angenommener Gleichzeitigkeit; eine Hauptsicherung darf daraus nicht abgeleitet werden.
Transfer	Entscheide, ob die Anlage sofort freigegeben werden darf.	1: offene Felder markieren. 2: NAV/TAB und § 14a lesen. 3: Prüfauftrag formulieren.	Nein: fehlende Bestands-, Hersteller-, Netz- und Prüfdaten machen eine fachliche Freigabe unmöglich. Gute Planung benennt Grenzen und Zuständigkeiten.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was beschreibt die elektrische Aufnahmeleistung? (Den benötigten elektrischen Leistungsbezug) (!Die jährlich abgegebene Wärmemenge) (!Den Schalldruck am Außengerät) (!Die Heizkreistemperatur)

Welche Leistung ist im Übungsfall für Verdichter und Heizstab zusammen angenommen? (8,8 kW) (!2,8 kW) (!9,0 kW) (!6,0 kW)

Was ist die COP-Angabe im Ausbildungsfall? (Ein rechnerischer Wert für einen angenommenen Betriebspunkt) (!Die verbindliche Jahresarbeitszahl) (!Die Herstellerfreigabe des Stromkreises) (!Die zulässige Leitungsabsicherung)

Welche Unterlage ergänzt die VDE-AR-N 4100 vor Ort? (Die TAB des zuständigen Netzbetreibers) (!Der Gasliefervertrag) (!Der Energieausweis allein) (!Der Werbeprospekt des Herstellers)

Was muss bei unbekannter Verlegeart geschehen? (Die Fachkraft muss die Verlegeart klären) (!Ein beliebiger Leitungsquerschnitt genügt) (!Die Stromaufnahme ist dann immer geringer) (!Die Wärmepumpe darf ohne Prüfung starten)

Wann wird eine neue Wärmepumpe grundsätzlich von der genannten Steuerungsregel erfasst? (Bei mehr als 4,2 kW relevanter Netzanschlussleistung) (!Bei jeder thermischen Heizleistung über 2 kW) (!Nur bei Verwendung von Erdwärme) (!Nur wenn eine Wallbox vorhanden ist)

Welche Aussage beschreibt die 4,2-kW-Grenze richtig? (Sie ist eine Schwelle für die betreffende Steuerungsregel) (!Sie ist die maximale Heizleistung jeder Wärmepumpe) (!Sie ersetzt die Elektroprüfung) (!Sie ist der vorgeschriebene Kabelquerschnitt)

Wer dokumentiert reale elektrische Prüfergebnisse? (Die zuständige Elektrofachkraft) (!Jede beobachtende Person) (!Der Videokanal) (!Die Eigentümerin ohne Fachkunde)

Welche Eigenschaft ist bei R290 besonders wichtig? (Es ist brennbares Propan) (!Es ist ein elektrischer Isolator für Leitungen) (!Es ist ein unbrennbares Heizungswasser) (!Es ist ein Prüfgerät)

Wie lautet die richtige Schlussfolgerung bei fehlendem Prüfbericht? (Freigabe offen lassen und fachliche Prüfung veranlassen) (!Fiktive Messwerte ergänzen) (!Die Anlage ohne Dokumentation anschließen) (!Die größte Simulationslast als Absicherung wählen)

Memory

Heizleistung	Abgegebene Wärmeleistung
Aufnahmeleistung	Elektrischer Leistungsbezug
Heizstab	Elektrische Zusatzheizung
Zählerplatz	Ort der Messinfrastruktur
TAB	Netzbetreiberspezifische Anschlussbedingungen
Prüfbericht	Dokumentation fachlicher Prüfergebnisse

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Fachliche Bedeutung
Verdichter	Benötigt elektrische Antriebsenergie
Netzbetreiber	Empfängt die erforderliche Netzanschlussmeldung
Elektrofachkraft	Beurteilt Schutzmaßnahmen und Prüfergebnisse
Heizstab	Erhöht bei Zuschaltung den elektrischen Leistungsbezug
R290	Erfordert die Beachtung von Brand- und Aufstellrisiken

...

Kreuzworträtsel

Verdichter	Welches Bauteil verdichtet das Kältemittel?
Netzbetreiber	Wer betreibt das örtliche Stromverteilnetz?
Heizstab	Welche elektrische Zusatzheizung kann die Bezugsleistung erhöhen?
Drehstrom	Welche Stromart arbeitet mit drei Außenleitern?
Fachkunde	Was muss für sicherheitsrelevante Spezialarbeiten nachgewiesen sein?
Protokoll	Welches Dokument hält Ergebnisse einer Prüfung fest?

LearningApps

Dies ist eine Themensuche, keine behauptete bereits vorhandene LernApp.

Lückentext

Die abgegebene Wärmeleistung heißt

.

Die aus dem Netz aufgenommene elektrische Leistung heißt

.

Der elektrische Zusatzwärmeerzeuger wird hier

genannt.

Für die elektrische Lastsimulation ist die

entscheidend.

Die technischen Anschlussbedingungen des örtlichen Netzbetreibers heißen

.

Die Anmeldepflicht wird unter anderem durch die

geregelt.

Ein intelligentes Messsystem kann für die netzorientierte

relevant sein.

Die Erstprüfung muss von qualifiziertem

vorgenommen werden.

Das Kältemittel R290 heißt chemisch

.

Die Gefahr durch R290 umfasst die

.

Die Ergebnisse einer fachlichen elektrischen Prüfung stehen im

.

Nicht belegte Angaben bekommen im Projektdossier den Status

.

Offene Aufgaben

Leicht

Bestandsaufnahme: Erstelle D1 als übersichtliche Fallkarte und unterscheide belegte von angenommenen Daten.
Wärmepumpe: Zeichne für D1 den Wärmefluss mit Verdichter und kennzeichne die elektrische Energiezufuhr.
Elektrische Leistung: Lege in D2 ein Begriffskarten-Set mit Heizleistung, Aufnahmeleistung und Heizstab an.
Arbeitssicherheit: Gestalte eine Fotocollage „Beobachten erlaubt – Eingreifen untersagt“ mit eigener Beschriftung.

Standard

Lastprofil: Baue D4 als Tabellenblatt mit Formeln für die drei Lastvarianten nach und kommentiere die Ergebnisse.
Elektroinstallation: Zeichne D3 als eigene Funktionsskizze und markiere mindestens fünf fachlich ungeklärte Punkte.
Technische Anschlussbedingungen: Recherchiere für einen selbst gewählten realen Netzbetreiber dessen aktuelle TAB und dokumentiere Datum und Fundstelle.
Prüfprotokoll: Entwirf D5 als Vorlage mit Prüfauftrag, Zuständigkeit, Ergebnisspalte und offenem Freigabefeld.

Schwer

Netzorientierte Steuerung: Entwickle eine zweite Simulation für einen Steuerfall und begründe die Grenzen Deines Modells.
Kältemittel: Vergleiche anhand belastbarer Quellen die Sicherheitsaufgaben bei R290 und einem fluorierten Kältemittel, ohne am Kältekreis zu arbeiten.
Fachplanung: Führe ein kurzes Interview mit einer qualifizierten Elektrofachkraft zu fehlenden Bestandsdaten und dokumentiere die Aussagen mit Zustimmung.
Projektbericht: Präsentiere D1–D6 als fünfminütiges Video oder Poster und verteidige Deine Entscheidung gegen zwei begründete Rückfragen.

Lernkontrolle

Gleichzeitigkeit: Erläutere, warum eine größere Modell-Summenleistung nicht automatisch eine bestimmte Sicherung verlangt.
Entscheidung unter Unsicherheit: Begründe, welche drei fehlenden Angaben vor jeder Anschlussfreigabe zuerst beschafft werden müssen.
Netzanschluss: Übertrage den Fall auf ein Gebäude mit zusätzlicher Photovoltaik und erkläre, welche Planungsfragen neu entstehen.
Sicherheit: Begründe, warum ein fertiges Elektroprüfprotokoll keine Prüfung der R290-Aufstellung ersetzt.
Berufliche Verantwortung: Formuliere eine fachlich korrekte Antwort an die Eigentümerin, wenn sie die Wärmepumpe bereits morgen einschalten möchte.
Quellenkritik: Vergleiche eine Videoaussage mit einer aktuell gültigen amtlichen Quelle und erkläre, welche Du für verbindliche Aussagen heranziehst.

Lernnachweis

Deine Abgabe umfasst D1–D6 als zusammenhängendes Projektdossier, eine eigene beschriftete Skizze, eine nachvollziehbare Simulation, eine getrennte Risiko- und Zuständigkeitsmatrix sowie einen einseitigen begründeten Entscheidungsvermerk.

Bewertung: Fachliche Unterscheidung zwischen Wärme- und Elektro-Leistung; transparente Annahmen; rechnerische Nachvollziehbarkeit; korrekt gekennzeichnete offene Prüfdaten; zutreffende Fachzuständigkeiten; verifizierbare Quellen und Bildrechte. Keine reale Inbetriebnahme und keine Arbeiten am Kältekreis sind Teil des Lernnachweises.

OERs zum Thema

Fachquellen und Vorschriften (geprüft am 11.10.2026)

Anwendung stets zusammen mit aktuellem Herstellerdatenblatt, örtlichen TAB und für den Fall einschlägigen Regeln; eine freie Zusammenfassung ersetzt keine vollständige Norm.

Mediennachweise und Nutzungsrechte

Die folgenden konkret nachgewiesenen Commons-Dateien sind frei lizenziert; Lizenz, Urheber und Dateiseite sind bei Wiederverwendung zu nennen. Nicht verändert eingebunden:

Außengerät – Shixart1985 / Nenad Stojković, CC BY 2.0.
Heatpump.svg – Ilmari Karonen, gemeinfrei.
HeatpumpCOP.svg – Kaboldy, CC BY-SA 3.0.
3phase.svg – Dmitry G, CC BY-SA 3.0.
Verteilungsfoto – Dmitry G, CC BY-SA 3.0.
Smart-Meter-Foto – Achimsh, CC BY-SA 4.0.
Gateway-Foto – Franziska Fahrbach, CC BY-SA 4.0.
GHS-Flamme – gemeinfrei.

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