Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen

KEAN: Warum sind gerade Wärmepumpen bei Stromausfällen in Verbindung mit Frost anfällig? 

Fabian Hüsing (ISFH / WIN): Grundsätzlich ist die Stromversorgung in Deutschland sehr zuverlässig – pro Jahr kommt es nur in 11,7 Minuten zu Stromausfällen. Wenn der Strom jedoch tatsächlich einmal ausfällt, kommt die Wärmeversorgung bei allen Wärmeerzeugern mit elektrischen Umwälzpumpen zum Erliegen – also auch bei Gas- und Ölheizungen.

Bei Minusgraden und längeren Ausfällen stellt dies immer eine Gefahr für die mit Wasser gefüllten Rohrleitungen und Systemkomponenten durch Frost dar. Außenaufgestellte Luft/Wasser-Monoblock-Wärmepumpen (meistverkaufter Gerätetyp von Wärmepumpen) nehmen eine Sonderstellung ein, da sich wasserführende Bauteile im Außenbereich befinden und hier direkt den niedrigen Temperaturen ausgesetzt sind. Dies ist bei den anderen Wärmeerzeugern üblicherweise nicht der Fall. Außenliegende Bauteile kühlen schneller aus als innenliegende Systemkomponenten und Rohrleitungen und sind daher durch Frost besonders gefährdet. 

KEAN: Wie funktioniert der Frostschutz bei Wärmepumpen?

Hüsing: Für die Frostsicherheit der Leitungen im Außenbereich haben sich mehrere Ansätze etabliert, die üblicherweise in den Installations- und Betriebsanleitungen der Hersteller erläutert sind:

1. Bei Ausfall der Wärmepumpe (ohne Stromausfall) erfolgt der Frostschutz mit Wärme aus dem Speicher oder über den Heizstab.

2. Bei Stromausfall erfolgt eine manuelle oder automatische Entleerung des Ladekreises – was jedoch eingewiesene Anlagenbetreuer oder ein stromunabhängiges Ablassventil erfordert.

3. Generell trägt das Hinzufügen von Frostschutzmittel zum Heizungswasser zur Frostsicherheit der Leitungen bei – dies ist eigensicher, erhöht aber sowohl die Anschaffungs- als auch die Betriebskosten des Systems.

KEAN: Derzeit wird in den (sozialen) Medien häufig von einer Explosionsgefahr von Wärmepumpen bei Stromausfällen gesprochen. Ist es realistisch, dass Wärmepumpen als Folge von Stromausfällen explodieren? 

Hüsing: Bei fachgerechter Installation ist dies in der Praxis nahezu ausgeschlossen! Das liegt an einer Reihe von Sicherheitsvorkehrungen, die parallel versagen müssten.

Folgende Randbedingungen müssten gegeben sein:

1. Die verbaute Wärmepumpe hat ein brennbares/ explosionsfähiges Kältemittel und ist außen aufgestellt.

2. Ein längerer Stromausfall und Temperaturen unter 0 °C liegen vor, so dass Heizwasser führende Leitungen einfrieren.

3. Die automatische oder manuelle Entleerung des Wassers zur Frostsicherheit (s.o.) versagt.

4. Beim Gefrieren des Wassers im Außenbereich wird der Kältekreis beschädigt, sodass eine Leckage von explosivem Kältemittel entsteht.

5. Das Explosionsschutzkonzept der Wärmepumpe selbst versagt – hier sind verschiedene Ansätze je nach Aufstellort vorgeschrieben.

6. Eine Zündung des Kältemittel/Luft-Gemisches durch eine Zündquelle erfolgt zu einem Zeitpunkt, zu dem eine explosionsfähige Konzentration vorliegt.

Die vorhergehende Ausführung verdeutlicht, dass eine Vielzahl von Maßnahmen und Mechanismen zur Gewährleistung der Sicherheit eingesetzt werden, deren gleichzeitiges Versagen extrem unwahrscheinlich ist.  

KEAN: Was kann man selbst tun, um hier auf Nummer sicher zu gehen?

Hüsing: Machen Sie sich mit dem Aufbau und Betrieb Ihrer Heizungsanlage vertraut. In Bezug auf den Frostschutz ist dabei von Bedeutung: Welche Leitungen wären bei einem Stromausfall durch Frost gefährdet? Welche Schutzmechanismen existieren? Sind bei einem Stromausfall Eingriffe durch den Fachbetrieb oder Nutzer erforderlich und wie werden diese ggf. ausgelöst?

Mehr zur Wärmepumpen-Initiative Niedersachsen

Die Wärmepumpen-Initiative Niedersachsen (WIN) fördert den Austausch zwischen Wissenschaft und Praxis, um neue Erkenntnisse zu gewinnen und Fachwissen zu verbreiten. Sie arbeitet an der Entwicklung und Analyse von Wärmepumpen-Technologien sowie an der Überwindung praktischer Hemmnisse. Durch gezielten Wissenstransfer unterstützt WIN Handwerk, Energieberater, Planer und Anwender. Mehr erfahren