Energieforschung

Wärmepumpen surren im grünen Bereich

Dem Lärm von Wärmepumpen haben österreichische Forschende den Kampf angesagt. Damit soll auch die Verbreitung umweltfreundlicher Heizlösungen forciert werden. Wichtig ist das Reduzieren der Schallimmissionen, also der Geräusche, die man im Umfeld hört.

Wenn es ums Heizen geht, setzen immer mehr Österreicher auf umweltfreundliche Wärmepumpen: Jährlich werden hierzulande rund 38.000 neue Geräte installiert. Was jedoch stören kann: Wärmepumpen arbeiten, wie alle elektrischen Geräte, nicht geräuschfrei vor sich hin – Anlass für Experten des Austrian Institute of Technology (AIT), nach Lösungen zu suchen, um die Lärmentwicklung so gering wie möglich zu halten. Nicht durch technische Eingriffe an den Geräten, sondern allein durch eine möglichst optimale Aufstellung bzw. Anbringung.

„Dazu haben wir einen Algorithmus entwickelt, der, eingebettet in eine Augmented-Reality-Umgebung, die jeweiligen Schallimmissionen (hörbare Geräusche, Anm.) sowohl mit Zahlenwerten als auch mittels Farbcode – von Grün für leise bis Rot für laut – leicht erkennbar anzeigt“, sagt Christian Köfinger vom Center for Energy am AIT. Als Handy-App, deren Erstversion bereits erhältlich ist, unterstützt diese Lösung Interessenten bereits vor dem Kauf eines bestimmten Gerätes, indem sie dessen zukünftiges Lärmverhalten vorwegnimmt und es dazu virtuell in den eigenen Garten, aufs Dach oder in die Hauseinfahrt stellt. „Die Schallimmissionen werden ja wesentlich davon beeinflusst, ob man das Gerät beispielsweise nahe einer Mauer platziert, auf welchem Untergrund es steht und in welche Richtung es zeigt“, erklärt Köfinger.

Die Handhabung sei einfach, sagt er über das Projekt, das von der FFG unterstützt wird: Wer die App aufs Handy lädt, „zeigt“ dem Mobiltelefon zunächst die Umgebung des geplanten Aufstellungsortes. Die App registriert diese und erstellt ein virtuelles Abbild auf dem Handy-Bildschirm. Anschließend sucht man sich eine der angebotenen Wärmepumpen durch Antippen eines 3-D-Modells aus und platziert sie in diese virtuelle Umgebung. Der Algorithmus rechnet und zeigt letztlich an, wo die Wärmepumpe wie laut zu hören sein wird, wenn man sie tatsächlich installiert.

Wiese oder Asphalt als Untergrund?

„Derzeit arbeiten wir in Kooperation mit dem Institut für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften daran, die Ergebnisse noch genauer zu machen“, so Köfinger. Dafür werden beispielsweise die Oberflächen in der Nähe des Aufstellungsortes erkannt und deren Schallabsorptionsgrad miteinberechnet. „Es macht einen Unterschied, ob ich das Gerät auf die Wiese stelle oder auf einen asphaltierten Untergrund“, erläutert der Experte. Ebenso werden mögliche Schallreflexionen, beispielsweise durch nahestehende Mauern, berücksichtigt. Letztlich spielt auch die Frequenz der Geräusche eine Rolle, da manche Tonhöhen als störender empfunden werden als andere.

Vereinfachte Berechnung für die App

Köfinger: „Die Herausforderung ist, das alles in Datenmengen und in Rechenvorgänge zu packen, die von einem Handy nahezu in Echtzeit bewältigbar sind.“ Um das zu erreichen, werden bei der Berechnung Vereinfachungen vorgenommen, die keinen wesentlichen Einfluss auf das Ergebnis haben: Fenstervertiefungen an Fassaden werden vernachlässigt, Mehrfach-Reflexionen nur bis zur zweiten Ebene miteinbezogen. „Unsere App misst den Schalldruckpegel nicht, sondern berechnet ihn in Abhängigkeit von der Aufstellungsumgebung und nimmt als Grundlage Messdaten aus akkreditierten Prüflabors. Mit diesen standardisierten Daten ist eine Vergleichbarkeit gewährleistet.“
Was Köfinger auch sagt: „Die App wird keinen Akustiker und keinen Schalltechniker ersetzen. Wir wollen den Algorithmus den Geräteherstellern und anderen Firmen zur Verfügung stellen, damit diese ihn für ihre Produktpalette in die firmeneigenen Tools einbauen.“ Ziel sei ein möglichst geräuscharmer Betrieb von Heiz- und Kühlanlagen. Zum einen sind gesetzliche Grenzwerte einzuhalten, zum anderen wird Lärm naturgemäß als belästigend empfunden und kann auf Dauer sogar krank machen. „Eine Minderung der Schallimmissionen von Wärmepumpen erhöht zudem deren Akzeptanz und damit den Anteil erneuerbarer Energien“, sagt Köfinger, der damit auch in Richtung Klima- und Umweltschutz denkt.

In Zahlen

380 tausend Wärmepumpen sind in Österreich in Betrieb. 2021 kamen 38.000 neu installierte Geräte hinzu. Jedes vierte neue Heizsystem war somit eine Wärmepumpe. Circa 25 Prozent dienen der Warmwasseraufbereitung. Nur wenige werden zu Lüftungszwecken eingesetzt.

82 Prozent aller Wärmepumpen hierzulande sind Luft-/Wasser-Wärmepumpen.

840 tausend Tonnen CO2-Äquivalente sparten Wärmepumpen – im Vergleich zu herkömmlichem Heizen – in Österreich 2020 ein.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 17.09.2022)

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