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Wärmepumpen und Kältetechnik – Abtauvorgänge und Kondensat verstehen

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Wärmepumpen und Kältetechnik – Abtauvorgänge und Kondensat verstehen

Zielgruppe: Ausbildung in Kälteanlagenbau, Mechatronik für Kältetechnik, Anlagenmechanik SHK und Gebäudetechnik.

Schwerpunkt: Witterung, Betriebsführung, Abtauung, Kondensat, Energie, Hygiene und Diagnose.

Lernformat: Sechs kurze Lerneinheiten, ein Ausbildungsfall, drei Anforderungsniveaus und interaktive Lernkontrollen.

Lernziel: Du kannst Vereisung und Abtauvorgänge physikalisch erklären, Betriebsdaten beurteilen, Risiken erkennen und sichere nächste Schritte begründen.

Sicherheitsgrenze: Dieser Kurs vermittelt Beobachtung, Bewertung und Dokumentation. Er berechtigt nicht zu Eingriffen in den Kältekreis, zum Umgang mit Kältemitteln oder zu eigenständigen elektrischen, drucktechnischen oder sicherheitsrelevanten Arbeiten.

Einleitung

Warum vereist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, obwohl die Außentemperatur über dem Gefrierpunkt liegt? Wann ist Abtauen normal? Und wohin fließt das Wasser?

Merksatz: Reifbildung ist zunächst ein natürlicher Vorgang. Entscheidend sind die vollständige Abtauung, sichere Entwässerung und eine passende Betriebsführung.

Beobachte: Wo strömt Luft in die Anlage? Wo könnte Wasser entstehen und ablaufen?

Lerneinheit 1: Anlage und Gebäude verstehen

Lernziel: Du erkennst den Weg der Wärme vom Außenbereich ins Gebäude.

Anlagenschema: Unterscheide Wärmequelle, Wärmepumpe und Wärmeverteilung.

Der Kältekreis

Im Heizbetrieb:

Verdampfer: Das Kältemittel nimmt Wärme aus der Umgebung auf.
Verdichter: Der Druck steigt, das Kältemittel erwärmt sich.
Verflüssiger: Wärme wird an das Heizsystem abgegeben.
Expansionsventil: Der Druck sinkt, der Kreislauf beginnt erneut.

Die Begriffe bezeichnen Funktionen im normalen Heizbetrieb. Beim Abtauen durch Kreislaufumkehr verändern sich die Aufgaben der Wärmeübertrager zeitweise.

Mini-Aufgabe: Zeige im Schema, an welchem Wärmeübertrager der Außenluft im Heizbetrieb Energie entzogen wird.

Feedback: Richtig ist der außenliegende Verdampfer. Seine Oberfläche ist im Betrieb kälter als die angesaugte Luft. Deshalb kann dort Wasser kondensieren und gefrieren.

Gebäudemodell: Wo fließen Wärme und Wasser?

Bereich	Wärmepfad	Wasserpfad
Außenluft	Liefert Umweltwärme	Enthält Wasserdampf
Außenwärmeübertrager	Entzieht der Luft Wärme	Kondensat oder Reif entsteht
Wärmepumpe	Hebt das Temperaturniveau	Abtauung schmilzt Reif
Heizkreis und Gebäude	Verteilen und speichern Wärme	Vom Abtauwasser getrennt
Entwässerung	Keine eigentliche Heizfunktion	Leitet Tau- und Schmelzwasser ab

Arbeitsauftrag: Zeichne zwei verschiedenfarbige Pfeilketten: eine für Wärme und eine für Wasser. Verwechsle sie nicht.

Lerneinheit 2: Witterung und Vereisung

Lernziel: Du kannst den Einfluss von Temperatur und Luftfeuchtigkeit erklären.

Beobachtungsfrage: Bedeutet Schnee am Aufstellort automatisch, dass eine Wärmepumpe abtauen muss?

Nein. Entscheidend ist insbesondere der Zustand am Wärmeübertrager.

Warum bildet sich Eis?

Die Außenluft enthält Wasserdampf. Sinkt die Oberflächentemperatur am Wärmeübertrager unter den Taupunkt, kann Wasser kondensieren. Bei ausreichend kalten Oberflächen bildet sich Reif oder Eis, gegebenenfalls auch durch direkte Reifbildung aus Wasserdampf.

Die Eisbildung kann bereits bei Außenlufttemperaturen über 0 °C auftreten.

Witterung	Mögliche Beobachtung	Einordnung
+3 °C, hohe Luftfeuchtigkeit	Reif an den Lamellen	Häufig normal
+3 °C, trockene Luft	Weniger Reifbildung	Feuchteangebot geringer
Deutliche Minustemperaturen	Eisbildung weiterhin möglich	Feuchte und Betriebszustand entscheiden
Dauerhaft dichter Eisblock	Wärmeübertragung behindert	Diagnose erforderlich

Wichtig: Die Werte sind Beispiele, keine festen Abtaugrenzen. Der tatsächliche Verlauf hängt von Gerät, Regelung, Luftzustand und Betriebsbedingungen ab.

Vertiefung: Das Diagramm veranschaulicht den Zusammenhang von Temperatur und Luftfeuchte.

Video: Vereisung beobachten

Beobachtungsauftrag: Notiere die sichtbaren Änderungen an der Außeneinheit vor, während und nach der Abtauung.

Lerneinheit 3: Abtauvorgänge und Betriebsführung

Lernziel: Du unterscheidest den normalen Abtauzyklus von Auffälligkeiten.

Ein Wärmeübertrager mit Lamellen: Eis kann Luftdurchsatz und Wärmeübertragung verringern.

Wie wird abgetaut?

Viele Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen eine zeitweise Prozessumkehr. Über den Kältekreis wird dann Wärme zum Außenwärmeübertrager transportiert.

Phase	Vorgang	Sichtbarer Hinweis
Heizbetrieb	Wärme wird der Außenluft entzogen	Reif kann entstehen
Abtaubetrieb	Außenwärmeübertrager wird erwärmt	Reif schmilzt
Rückkehr zum Heizbetrieb	Regelung schaltet zurück	Lamellen sind weitgehend eisfrei

Bei der Kreislaufumkehr kann dem Heizwasserkreis vorübergehend Wärme entzogen werden. Ein geeignetes hydraulisches Konzept muss die nötige Wärmebereitstellung und den Betrieb sicherstellen.

Weitere Verfahren: Je nach Anlage kommen auch andere Heißgasverfahren oder elektrische Abtaueinrichtungen infrage. Eine Ablauf- oder Wannenheizung ist nicht automatisch mit dem eigentlichen Abtauverfahren gleichzusetzen.

Video: Der Kältekreis

Buderus: Grundlagen des Kältekreises. Erkläre anschließend, warum der Außenwärmeübertrager beim Abtauen warm werden kann.

Video: Abtauung anhand von Betriebsdaten

Jürgens Technik-Welt: Beobachtung und Monitoring. Unterscheide Messwerte von vermuteten Fehlerursachen.

Betriebsführung: Nicht jeder Abtauvorgang ist ein Fehler

Normaler Hinweis: Zeitweilige Reifbildung, anschließende vollständige Abtauung und Rückkehr zum Heizbetrieb.

Auffälliger Hinweis: Eis bleibt bestehen, Abtauzyklen schlagen wiederholt fehl, Wasser staut sich oder die Anlage meldet Störungen.

Diagnosegrundsatz: Vergleiche Wetter, Laufzeit, Meldungen und Beobachtungen. Ein einzelnes Foto oder ein einzelner Abtauzyklus beweist keinen Defekt.

Lerneinheit 4: Kondensat, Entwässerung und Hygiene

Lernziel: Du erkennst den Unterschied zwischen normalem Tauwasser und einem Entwässerungsproblem.

Woher stammt das Wasser?

Bei einer Luftwärmepumpe stammt das Wasser aus der Feuchtigkeit der Außenluft.

Heizbetrieb: Am kalten Außenwärmeübertrager entsteht Kondensat oder Reif.

Abtauung: Vorhandener Reif schmilzt zu Abtauwasser.

Kühlbetrieb: Bei geeigneten Klimaanlagen und reversiblen Wärmepumpen kann Kondensat dagegen am innenliegenden, kalten Wärmeübertrager entstehen.

Bauteil oder Ort	Aufgabe oder Risiko
Kondensatwanne	Sammelt anfallendes Wasser
Ablauf	Führt das Wasser ab
Frostgefährdeter Bereich	Wasser kann erneut gefrieren
Gehweg	Wasser und Eis können Rutschgefahr verursachen
Innenliegende Kühlanlage	Stehendes Kondensat kann Verschmutzung und mikrobielles Wachstum begünstigen

Die Entwässerung muss entsprechend Herstellerplanung, Frostbedingungen und örtlich geltenden Anforderungen ausgeführt werden. Versickerung oder Anschluss an eine Entwässerungsanlage dürfen nicht pauschal als überall zulässig angenommen werden.

Unzulässig als Ausbildungsversuch: Eigenmächtiges Lösen von Geräteverkleidungen, Eingriffe in angeschlossene Leitungen, elektrische Bauteile oder den Kältekreis.

Video: Kondensatablauf und Vereisung

Energieberatungszentrum Stuttgart: Vergleiche Kondensatbildung und Wasserführung bei Luft-Luft-Wärmepumpen.

Hygiene richtig einordnen

Außenbereich: Wasseransammlungen können Verschmutzung, Materialschäden und bei Frost Rutschgefahr verursachen.

Innenbereich im Kühlbetrieb: Kondensatstau, muffiger Geruch oder dauerfeuchte Bauteile können ein Hygieneproblem anzeigen.

Ein Außenablauf und eine innenliegende Kondensatwanne sind daher nicht automatisch gleich zu bewerten.

Bei einem Hygieneproblem werden Auffälligkeiten dokumentiert und an die verantwortliche Fachkraft weitergegeben. Reinigung und Desinfektion richten sich nach Anlagenart, Herstellerangaben, Gefährdungsbeurteilung und Zuständigkeit.

Lerneinheit 5: Energiebedarf und Abtauung

Lernziel: Du kannst einfache Energiemengen berechnen und die Abtauung in einer Energiebilanz berücksichtigen.

Prinzipbeispiel für die Leistungszahl COP: 1 Einheit elektrische Energie und 4 Einheiten Nutzwärme. Kein allgemeiner Betriebswert.

Theoretische Leistungszahl. Der tatsächliche Anlagenbetrieb einschließlich Abtauung muss gesondert betrachtet werden.

Kleine Rechenhilfe

Die Energie ergibt sich aus Leistung und Zeit:

Energie = Leistung × Zeit

Eine beispielhafte elektrische Leistung von 1 kW während 10 Minuten entspricht:

1 kW × 10/60 h = 0,167 kWh.

Bei einer Abtauung durch Kreislaufumkehr können zusätzlich zur elektrischen Energie Wärmeentnahmen aus dem Heizkreis auftreten.

Die elektrische Leistungsaufnahme während des Abtauens darf nicht mit der gesamten thermischen Abtauenergie gleichgesetzt werden.

Lerneinheit 6: Sicherheit, Kältemittel und Fachkunde

Lernziel: Du erkennst Gefährdungen und weißt, wann Arbeiten ausgeschlossen sind.

Kältemittelrisiken getrennt beurteilen

Kältemittel	Wesentliches Risiko	Konsequenz
R290 – Propan	Hohe Brennbarkeit, Sicherheitsklasse A3	Brand- und Explosionsschutz beachten
R32	Geringere Brennbarkeit, Sicherheitsklasse A2L	Leckage-, Zünd- und Schutzmaßnahmen prüfen
R744 – Kohlendioxid	Hohe Betriebsdrücke, Erstickungsgefahr bei Freisetzung	Drucksicherheit und Lüftung beachten
R717 – Ammoniak	Toxizität und weitere stoffabhängige Gefährdungen	Besondere Schutzmaßnahmen und Fachkunde

Brand: Bei Verdacht auf Freisetzung brennbarer Kältemittel Abstand halten, mögliche Zündquellen nicht betätigen, Gefahrenbereich verlassen und zuständige Stellen nach Notfallplan verständigen.

Druck: Kälteanlagen enthalten druckbeaufschlagte Bauteile. Leitungen, Ventile und Anschlüsse dürfen im Ausbildungsfall nicht eigenständig geöffnet werden.

Fachkunde: Für bestimmte Tätigkeiten gelten Sachkunde-, Zertifizierungs-, betriebliche und arbeitsschutzrechtliche Anforderungen. Eine Berufsausbildung oder dieser Lernkurs erteilt nicht automatisch jede erforderliche Berechtigung.

Die EU-Verordnung 2024/573, die Durchführungsverordnung 2024/2215 und die deutsche Chemikalien-Klimaschutzverordnung in der 2026 geltenden Fassung sind für einschlägige Tätigkeiten zu berücksichtigen. Für Betrieb, Aufstellung und Druckgefährdungen sind unter anderem die einschlägigen DIN-Normen, die Betriebssicherheitsregeln und die Gefährdungsbeurteilung relevant.

Achtung: R290 ist kein fluoriertes Treibhausgas. Daraus folgt aber keineswegs, dass Arbeiten damit ohne entsprechende Fachkunde und Sicherheitsmaßnahmen zulässig wären.

Sichere Ausbildungsgrenze

Im freigegebenen Ausbildungsrahmen	Nicht eigenständig
Anzeigen und Betriebsprotokolle auswerten	Kältekreis öffnen
Wetterbedingungen dokumentieren	Kältemittel nachfüllen oder rückgewinnen
Außenansicht aus sicherer Entfernung beurteilen	Druckprüfungen durchführen
Wasser- und Eisgefahren melden	Sicherheitsfunktionen überbrücken
Beobachtungen mit der Fachkraft besprechen	Verkleidungen oder elektrische Anschlüsse öffnen

Ausbildungsfall: Feuchtkalter Morgen am Schulungsgebäude

Situation: Du begleitest eine Fachkraft zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Der Auftrag lautet: Abtauverhalten beobachten, Wasserführung bewerten und Betriebsdaten dokumentieren.

Alle folgenden Werte sind fiktive Ausbildungsdaten, keine Messwerte oder Herstellergrenzwerte.

Anlagen- und Gebäudemodell

Außenbereich	Anlage	Gebäude
+3 °C	Luft-Wasser-Wärmepumpe	Heizkreis mit Pufferspeicher
92 % relative Feuchte	Vereisender Außenwärmeübertrager	Heizflächen versorgen Räume
Gehweg neben der Anlage	Kondensatwanne und Ablauf	Gebäudetechnikraum

Beobachtungsprotokoll

Zeitpunkt	Beobachtung
08:00 Uhr	+3 °C, 92 % Luftfeuchte, Heizbetrieb
08:15 Uhr	Sichtbarer Reif an den Lamellen
08:24 Uhr	Automatische Abtauung beginnt
08:30 Uhr	Reif weitgehend entfernt, Wasser läuft ab
08:40 Uhr	Heizbetrieb wieder aktiv; Wasser erreicht den angrenzenden Gehweg

Basisfall: Ist die Reifbildung normal?

Aufgabe: Begründe, warum die Lamellen bei +3 °C vereisen können.

Hilfe 1 – Witterung

Achte auf die hohe Luftfeuchte und die Oberflächentemperatur der Lamellen.

Hilfe 2 – Physik

Der Außenwärmeübertrager muss kälter sein als die Umgebungsluft, um Wärme aufzunehmen.

Hilfe 3 – Lösungshinweis

Auch bei positiver Lufttemperatur kann die Lamellenoberfläche unter 0 °C liegen.

Begründetes Feedback

Die Vereisung ist unter diesen Bedingungen plausibel. Dass der Reif beim anschließenden Abtauzyklus weitgehend verschwindet, spricht zunächst für einen funktionierenden Abtauprozess. Eine abschließende Anlagenbewertung benötigt weitere Betriebsdaten.

Anwendungsfall: Was ist das eigentliche Problem?

Aufgabe: Entscheide, welche Beobachtung sofortiges Handeln erfordert.

Die Lamellen vereisen während des Heizbetriebs.
Die Anlage taut automatisch ab.
Schmelzwasser erreicht einen Gehweg und kann dort gefrieren.

Hilfe 1 – Risiko

Unterscheide den vorgesehenen Anlagenbetrieb von Gefahren für Personen.

Hilfe 2 – Priorität

Auch eine technisch funktionierende Wärmepumpe kann eine unsichere Umgebung verursachen.

Hilfe 3 – Maßnahme

Gefährdungsbereich sichern lassen, zuständige Person informieren und fachgerechte Entwässerung prüfen lassen.

Begründetes Feedback

Die Wasserführung zum Gehweg hat Vorrang. Tau- und Schmelzwasser können bei Frost zu Glatteis führen. Das ist ein Sicherheitsproblem, selbst wenn die Abtauautomatik normal funktioniert. Ein Eingriff in das Gerät ist zur ersten Bewertung nicht erforderlich.

Transferfall: Wie beeinflusst die Abtauung die Energiebilanz?

Modellannahmen für eine Stunde:

Betriebsphase	Dauer	Wärmestrom zum Gebäude	Elektrische Leistung
Heizen	50 Minuten	+6 kW	2 kW
Abtauen	10 Minuten	−1 kW	1 kW

Während der modellierten Abtauung entzieht die Wärmepumpe dem Heizkreis Wärme. Weitere Hilfsenergien werden in dieser vereinfachten Rechnung nicht berücksichtigt.

Aufgaben:

Berechne die Nutzwärme während der Heizphase.
Berechne die Wärmeentnahme während der Abtauung.
Ermittle die elektrische Gesamtenergie.
Begründe, warum die gesamte Betriebsstunde anders bewertet wird als ausschließlich die Heizphase.

Hilfe 1 – Einheiten

Rechne die Minuten in Stunden um.

Hilfe 2 – Bilanz

Ziehe die im Abtaubetrieb dem Heizkreis entnommene Wärme von der Heizwärme ab.

Hilfe 3 – Leistungszahl

Teile die resultierende Wärmemenge durch die gesamte elektrische Energie.

Begründetes Feedback mit Musterrechnung

Heizwärme: 6 × 50/60 = 5,00 kWh.

Wärmeentnahme: 1 × 10/60 = 0,17 kWh.

Resultierende Nutzwärme: 5,00 − 0,17 = 4,83 kWh.

Elektrische Energie: 2 × 50/60 + 1 × 10/60 = 1,83 kWh.

Vereinfachte Leistungszahl des Beobachtungszeitraums: 4,83 / 1,83 ≈ 2,64.

In der reinen Heizphase beträgt die Leistungszahl 3,00. Der niedrigere Bilanzwert der gesamten Stunde erklärt sich durch zusätzliche elektrische Energie und die Wärmeentnahme während der Abtauung. Das ist ein didaktisches Rechenmodell, keine allgemeingültige Anlagenkennzahl.

Hygiene- und Diagnosefall: Zwei Anlagen, zwei Risiken

Fall	Beobachtung	Erste Bewertung
Luft-Wasser-Wärmepumpe außen	Schmelzwasser gefriert auf Gehweg	Rutsch- und Unfallgefahr
Luft-Luft-Klimagerät innen im Kühlbetrieb	Stehendes Kondensat und muffiger Geruch	Hygiene- und Feuchteproblem möglich

Aufgabe: Begründe für beide Fälle eine unterschiedliche Maßnahme.

Begründetes Feedback

Außen ist die unmittelbare Sicherung der Verkehrsfläche wichtig. Anschließend muss die Entwässerung fachlich überprüft werden.

Innen stehen Kondensatstau, Feuchtigkeit und hygienische Bewertung im Vordergrund. Die zuständige Fachkraft muss Ablauf und geeignete Wartungsmaßnahmen beurteilen. Die Fälle dürfen nicht mit einer einzigen pauschalen Maßnahme behandelt werden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Warum kann eine Luftwärmepumpe bei positiver Außentemperatur vereisen? (Die Oberfläche des Außenwärmeübertragers kann unter null Grad liegen) (!Die Außenluft enthält grundsätzlich kein Wasser) (!Das Heizwasser gefriert immer zuerst) (!Jede Vereisung beweist einen Kältemittelverlust)

Was kann starker Eisansatz am Außenwärmeübertrager bewirken? (Er behindert Luftstrom und Wärmeübertragung) (!Er vergrößert immer die Heizleistung) (!Er ersetzt den Verdichter) (!Er verhindert jeden Stromverbrauch)

Welches Verfahren wird bei vielen Luftwärmepumpen zum Abtauen verwendet? (Die zeitweise Umkehr des Kältekreisprozesses) (!Das Öffnen des Kältemittelkreises) (!Das Ablassen des Heizwassers) (!Das vollständige Entfernen der Lamellen)

Was kann bei der Abtauung durch Kreislaufumkehr geschehen? (Dem Heizkreis wird vorübergehend Wärme entzogen) (!Der Strombedarf ist immer null) (!Der Verdichter bleibt zwingend dauerhaft ausgeschaltet) (!Das gesamte Heizwasser wird nach außen abgeleitet)

Warum muss Abtauwasser sicher abgeführt werden? (Es kann sich stauen oder an gefährlichen Stellen gefrieren) (!Es muss grundsätzlich im Gerät gespeichert werden) (!Es erhöht automatisch die Raumluftqualität) (!Es verhindert ohne Ablauf jede Vereisung)

Welcher Hinweis kann bei einem Innengerät im Kühlbetrieb ein Hygieneproblem anzeigen? (Stehendes Kondensat mit muffigem Geruch) (!Ein funktionierender Temperaturfühler) (!Eine trockene Kondensatwanne) (!Ein unauffälliger Betriebsbericht)

Was gehört zu einer sicheren ersten Diagnose in der Ausbildung? (Betriebsdaten und sichtbare Beobachtungen dokumentieren) (!Kältemittelleitungen selbst öffnen) (!Sicherheitsfunktionen eigenmächtig deaktivieren) (!Druckanschlüsse ohne Fachkunde lösen)

Wie beeinflusst eine Abtauphase die gesamte Energiebilanz? (Sie kann die zeitbezogene Gesamteffizienz verringern) (!Sie erhöht zwangsläufig jede Leistungszahl) (!Sie benötigt grundsätzlich keine Energie) (!Sie erzeugt immer zusätzliche Nutzwärme für das Gebäude)

Welches wesentliche Risiko besitzt R290? (Hohe Brennbarkeit) (!Vollständige Unbrennbarkeit) (!Fehlende Druckgefährdung) (!Grundsätzlich gefahrlose Freisetzung)

Wer darf sicherheitsrelevante Eingriffe in einen Kältekreis durchführen? (Dafür qualifiziertes und berechtigtes Fachpersonal) (!Jede Person nach diesem Quiz) (!Jede Person mit einem Thermometer) (!Jede Person ohne betriebliche Unterweisung)

Memory

Ordne die jeweils zusammengehörigen Begriffe und Erläuterungen zu.

Verdampfer	Wärmeaufnahme im Heizbetrieb
Taupunkt	Beginn der Kondensation bei Abkühlung
Abtauautomatik	Steuerung der Enteisung
Kondensatwanne	Sammlung anfallenden Wassers
Ablaufgefälle	Unterstützung des Wasserabflusses
Vierwegeventil	Umschaltung des Kältemittelwegs
Betriebsprotokoll	Dokumentation zeitlicher Zustandsänderungen
Propan	Stoffbezeichnung für R290

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Vereisung	Eisbildung am kalten Außenwärmeübertrager
Abtauung	Entfernen von Reif durch Wärmezufuhr
Kondensatablauf	Geordnete Ableitung von Wasser
Betriebsdiagnose	Vergleich von Beobachtungen und Anlagendaten
Gefährdungsbeurteilung	Systematische Bewertung möglicher Risiken

Kreuzworträtsel

Taupunkt	Wie heißt die Temperatur, bei deren Erreichen Wasserdampf in abgekühlter Luft zu kondensieren beginnt?
Verdampfer	Welcher Wärmeübertrager nimmt im normalen Heizbetrieb Energie aus der Außenluft auf?
Abtauung	Wie heißt die gezielte Entfernung von Eis an einem Wärmeübertrager?
Gefälle	Welche Neigung einer Ablaufleitung unterstützt den Wasserabfluss?
Propan	Wie lautet der Stoffname des Kältemittels R290?
Verdichter	Welches Bauteil erhöht den Druck des gasförmigen Kältemittels?

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Lückentext

Eine Luftwärmepumpe nutzt die

als Wärmequelle.

Im normalen Heizbetrieb nimmt der

Wärme auf.

Der

erhöht den Druck des Kältemittels.

Am kalten Außenwärmeübertrager kann Wasserdampf aus der Luft

.

Bei ausreichend niedriger Oberflächentemperatur kann sich

bilden.

Eine hohe

begünstigt unter passenden Bedingungen die Vereisung.

Durch eine automatische

wird angesetztes Eis entfernt.

Bei vielen Anlagen wird dafür der Kältekreis zeitweise

.

Das Schmelzwasser gelangt häufig zunächst in eine

.

Ein geeigneter

sorgt für die weitere Wasserführung.

Gefrierendes Wasser auf Gehwegen verursacht eine mögliche

.

Stehendes Wasser an innenliegenden Kühlgeräten kann ein

anzeigen.

Für die elektrische Energie benötigt man Leistung und

.

Ein aussagekräftiges

erleichtert die Einordnung wiederholter Abtauvorgänge.

Das Kältemittel R290 heißt

.

Arbeiten am Kältekreis erfordern die jeweils notwendige

.

Offene Aufgaben

Bearbeite die Aufgaben möglichst an Modellen, mit bereitgestellten Betriebsdaten oder in freigegebenen Beobachtungssituationen. Keine eigenständigen Eingriffe an Kältekreis, elektrischen Anlagen oder druckführenden Bauteilen.

Leicht

Basisaufgaben

Wärmepumpe: Beschrifte in einer eigenen Skizze Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil.
Taupunkt: Gestalte eine kleine Bildfolge, die Kondensation und anschließende Reifbildung erklärt.
Kondenswasser: Zeichne den vorgesehenen Wasserweg vom Außenwärmeübertrager bis zur Entwässerung.
Wetter: Vergleiche zwei vorgegebene Wettersituationen und erkläre, bei welcher eher Reif zu erwarten ist.

Feedbackkriterien: Die Skizzen müssen Wärme- und Wasserpfad unterscheiden. Eine gute Wetterbegründung berücksichtigt nicht allein die Lufttemperatur, sondern auch Oberflächentemperatur und Feuchtigkeit.

Standard

Anwendungsaufgaben

Abtauvorgang: Werte ein bereitgestelltes Betriebsprotokoll aus und markiere Heiz-, Vereisungs- und Abtauphasen.
Energieeffizienz: Berechne die elektrische Energie einer vorgegebenen Abtauphase und erläutere die Aussagegrenzen.
Kondensatablauf: Untersuche anhand von Bildern oder einem sicheren Modell drei mögliche Fehlerstellen der Wasserführung.
Hygiene: Entwickle einen kurzen Vergleichsbericht zu Wasseransammlungen an einer Außeneinheit und an einem Innengerät im Kühlbetrieb.

Feedbackkriterien: Eine gelungene Auswertung nennt Mess- und Beobachtungsdaten, trennt Fakten von Vermutungen und erklärt die jeweils relevanten Sicherheits- oder Hygienefolgen.

Schwer

Transferaufgaben

Gebäudetechnik: Entwickle für ein fiktives Gebäude ein Anlagenmodell mit Wärmepumpe, Heizkreis, Speicher, Außenaufstellung und Entwässerung.
Fehlerdiagnose: Erstelle einen sicheren Diagnoseentscheidungsbaum für auffällig häufige Abtauzyklen, ohne Eingriffe am Kältekreis vorzusehen.
Betriebssicherheit: Analysiere einen Fall mit Eisbildung auf einem öffentlichen Gehweg und formuliere eine begründete Maßnahmenpriorität.
Kältetechnik: Vergleiche Risiken von R290, R32 und R744 und erstelle einen kurzen Unterweisungsentwurf über Brand, Druck, Fachkunde und Grenzen der Ausbildung.

Feedbackkriterien: Gute Transferlösungen enthalten nachvollziehbare Annahmen, alternative Ursachen, begründete Prioritäten und eindeutige Zuständigkeiten. Sicherheitsmaßnahmen haben Vorrang vor Effizienzoptimierungen.

Lernkontrolle

Bearbeite die folgenden Aufgaben ohne Hilfe. Hier zählen Zusammenhänge und Transferleistungen.

Wärmeübertragung: Erkläre, warum eine Wärmepumpe bei +3 °C Außenluft vereisen kann, während eine andere unter vergleichbaren Bedingungen kaum Reif zeigt.
Betriebsführung: Eine Anlage taut häufig ab. Entwickle einen Diagnoseplan, der notwendige Daten, mögliche Ursachen und sichere Beobachtungen unterscheidet.
Energiebilanz: Vergleiche eine Betriebsstunde mit und ohne Abtauung. Erläutere, warum der reine Heiz-COP nicht die gesamte Betriebsstunde beschreibt.
Kondensat: Entwirf zwei unterschiedliche Reaktionspläne für eine vereiste Gehwegfläche und eine verschmutzte Kondensatwanne im Kühlbetrieb.
Sicherheitstechnik: Begründe, warum der Verdacht auf eine Kältemittelleckage nicht durch eigenständiges Öffnen des Kältekreises überprüft werden darf.
Gebäudemodell: Zeichne, wie sich eine zeitweise Wärmeentnahme zum Abtauen auf Heizkreis, Speicher und Wärmekomfort auswirken kann.

Bewertungsmaßstab: Vollständig begründete Ursache-Wirkungs-Ketten, korrekte Energiebetrachtung, klare Unterscheidung von Außen- und Innenkondensat und konsequente Einhaltung der Arbeitssicherheit.

Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis erstellst Du eine kurze technische Falldokumentation.

Anlagenschema: Bauteile sowie Wärme- und Wasserpfad richtig zuordnen.
Witterungsanalyse: Reifbildung anhand von Temperatur und Luftfeuchte erklären.
Betriebsprotokoll: Heiz- und Abtauphasen nachvollziehbar unterscheiden.
Energiebilanz: Leistung, Zeit, Wärme und elektrische Energie korrekt berechnen.
Diagnose: Normale Vorgänge, Auffälligkeiten und Unsicherheiten unterscheiden.
Hygiene: Außen- und Innenkondensat differenziert bewerten.
Sicherheit: Kältemittel-, Brand- und Druckrisiken erkennen und Grenzen der eigenen Fachkunde benennen.
Fazit: Eine sichere nächste Maßnahme mit Begründung und Zuständigkeit formulieren.

Erfolgreicher Lernnachweis: Du kannst Deine Entscheidungen fachlich begründen, kennzeichnest offene Fragen und leitest keine unzulässigen Arbeiten aus dem Lernfall ab.

OERs zum Thema

Wikipedia: Wärmepumpe

Geprüfte Fachquellen

Quellenstand: 9. Oktober 2026. Der tatsächliche Normen-, Rechts- und Herstellerstand muss vor konkreten Arbeiten erneut geprüft werden.

Wikipedia: Wärmepumpe – Funktion und Abtaugrundlagen.
Bosch Home Comfort: Vereisung und Abtauung – Herstellerdarstellung.
DGUV: Sicher arbeiten mit Kältemitteln – Fachkunde, Brand- und Druckrisiken.
EU-Verordnung 2024/573 – Europäisches F-Gas-Recht.
Durchführungsverordnung EU 2024/2215 – Zertifizierungsanforderungen.
Chemikalien-Klimaschutzverordnung – Deutsche Rechtslage 2026, insbesondere Sachkunde und Übergangsbestimmungen.
BAuA: TRBS 2141 – Gefährdungen durch Dampf und Druck, zuletzt geändert 2026.
DIN EN 378-3:2020-12 – Aufstellungsort und Personenschutz. Der 2025 veröffentlichte Entwurf ist als Entwurf und nicht als geltende Norm zu behandeln.
DIN: Normenübersicht Kältetechnik – unter anderem DIN EN ISO 5149-4:2025-11 für Betrieb und Instandhaltung.
Bosch Home Comfort: Hygiene an Klimaanlagen – stehendes Innenkondensat und hygienische Risiken.

Mediennachweise und Nutzungsrechte

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Wärmepumpe Außeneinheit.jpg – Mueller felix, CC BY-SA 4.0.
Air Source Heat Pumps Diagram.jpg – Alexxyz1, CC0 1.0.
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Humidity lines-SI-Wiki format.svg – IanVG, CC0 1.0.
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