Ob eisiger Winter­morgen oder heißer Sommertag: Wärme­pumpen müssen bei unter­schied­lichsten Außen­be­din­gungen zuver­lässig arbeiten. Sie müssen heizen und immer häufiger auch kühlen können. Eine wich­tige Rolle spielt dabei der Venti­lator. Er fördert die Luft durch den Wärme­tau­scher und beein­flusst, wie effi­zient das Gesamt­system arbeitet. Dabei kommt es nicht nur auf einzelne Kompo­nenten an, sondern auf ihr Zusam­men­spiel im System. Aber wie gut funk­tio­niert das Zusam­men­spiel aus Venti­lator, Inver­ter­elek­tronik, Verdampfer und Kälte­kreis­lauf? Und was passiert, wenn sich bei Kälte und hoher Luft­feuch­tig­keit Eis bildet?

Genau solche Fragen beant­wortet das Kälte-Inno­va­ti­ons­zen­trum (KIZ) in Landshut. Hier testet ebm-papst Luft-Wasser-Wärme­pumpen und Chiller – Kälte­ma­schinen zur Kühlung von Maschinen und Gebäuden – unter realis­ti­schen Umwelt­be­din­gungen. Das Zentrum entstand 2024/25 – für Betrieb und Weiter­ent­wick­lung ist Markus Gehr­ecke aus dem Center of Compe­tence Refri­ge­ra­tion Cycle verant­wort­lich.

Realis­ti­scher testen

Das KIZ besteht im Wesent­li­chen aus zwei Teilen: einer Klima­kammer und einem Wasser­prüf­stand. Die Klima­kammer simu­liert die Außen­be­din­gungen, denen eine Wärme­pumpe im Betrieb ausge­setzt ist. Sie kann gezielt gesteuert werden: heizen, kühlen, befeuchten und entfeuchten. Die Luft­tem­pe­ratur lässt sich von -25°C bis +70°C und die rela­tive Luft­feuch­tig­keit von 10 bis 95 Prozent einstellen. Für die Luft­um­wäl­zung sorgt ein FanGrid aus vier RadiPac Radi­al­ven­ti­la­toren von ebm-papst, das für die Tests bedarfs­ge­recht bis zu 21.000 m³/h fördert.

Dadurch können reale Einsatz­sze­na­rien simu­liert werden – vom eiskalten Wintertag bis zum heißen Sommertag. Die Tests zeigen, wie eine Wärme­pumpe auf wech­selnde Außen­be­din­gungen reagiert. Aus einzelnen Mess­werten entsteht so ein genaueres Verständnis für das gesamte System. „Gerade Themen wie Verei­sung oder Entei­sung lassen sich häufig erst im Betrieb bewerten“, erklärt Gehr­ecke. „In der Klima­kammer können wir solche Situa­tionen gezielt nach­stellen und nach­voll­ziehen, welchen Einfluss sie auf die Effi­zienz und das Betriebs­ver­halten der Wärme­pumpe und ihrer Kompo­nenten haben.“

Die „Gebäu­de­seite“ der Test-Wärme­pumpe bildet der Wasser­prüf­stand nach. Während die Klima­kammer also das Außen­klima simu­liert, steht der Wasser­prüf­stand für die Gebäu­de­seite – also für den Heiz- oder Kühl­kreis­lauf, der später Wärme ins Haus bringt oder Wärme abführt. Er misst, wie viel Heiz- oder Kühl­leis­tung auf der Wasser­seite ankommt und wie viel elek­tri­sche Energie dafür benö­tigt wird. Dafür kann er Wasser gezielt heizen oder kühlen und erfasst unter anderem Durch­fluss, Tempe­ra­turen, elek­tri­sche Leis­tung und Wärme­menge. Aus diesen Werten lässt sich der COP (Coef­fi­cient of Perfor­mance) bestimmen. Diese Kenn­zahl zeigt, wie effi­zient eine Wärme­pumpe arbeitet – also wie viel Wärme sie aus der einge­setzten elek­tri­schen Energie erzeugt.

Mehr Sicher­heit für Entwick­lung und Kunden

Für ebm-papst ist das KIZ ein wich­tiger Schritt, um das Gesamt­system von Wärme­pumpe oder Chiller noch besser zu verstehen. Früher konnten vor allem einzelne Kompo­nenten getestet werden. Heute lassen sich komplette Systeme unter­su­chen – mit Heiz- oder Kühl­leis­tungen bis zu 26 Kilo­watt.

Davon profi­tieren vor allem Kund:innen. Denn je näher ein Test an der späteren Anwen­dung ist, desto belast­barer sind die Ergeb­nisse. So lassen sich tech­ni­sche Fragen schon prüfen, bevor ein System im Feld läuft. „Für unsere Kunden sind wir damit nicht nur Kompo­nen­ten­lie­fe­rant, sondern Entwick­lungs­partner“, sagt Gehr­ecke. „Wir können konkrete Anwen­dungen nach­stellen und gemeinsam prüfen, worauf es im späteren Betrieb wirk­lich ankommt.“ Oder anders gesagt: In Landshut beweisen Wärme­pumpen schon heute, was sie später draußen leisten müssen.