Wenn sich Reif auf dem Außengerät einer Luftwärmepumpe bildet, muss das Gerät ihn von Zeit zu Zeit entfernen. Dafür braucht es Energie. Zu seltenes Abtauen behindert die Wärmeaufnahme, zu häufiges Abtauen kostet unnötig Wärme. Wie gut die Regelung den richtigen Zeitpunkt trifft, ist deshalb Teil der Effizienzfrage.
Forschende untersuchen zwei Ansatzpunkte: Oberflächen, auf denen sich Reif anders bildet oder leichter löst, und eine Steuerung, die den tatsächlichen Bedarf besser erkennt. Wie groß der Nutzen ausfällt, hängt vom Gerät und den Bedingungen ab.
Warum sich Reif bildet
Eine Luftwärmepumpe nimmt Wärme aus der Außenluft auf. Dazu strömt Luft über einen Wärmeübertrager mit vielen Lamellen. In ihm zirkuliert ein Kältemittel, das Wärme aufnimmt; der weitere Kreislauf bringt sie auf ein für die Heizung nutzbares Temperaturniveau.
Die Oberfläche des Wärmeübertragers ist dabei kälter als die Luft. Bei feuchtkaltem Wetter kann sich dort Reif bilden. Die Schicht erschwert den Wärmeübergang und behindert den Luftstrom durch die Lamellen. Die Anlage muss den Wärmeübertrager daher wieder freibekommen. Das beschreibt auch das Fraunhofer ISE im Projekt AVOID.
Abtauen hat einen Preis
Eine Möglichkeit ist die Umkehr des Prozesses: Vorübergehend gelangt Wärme aus dem Heizsystem zum Außengerät, um den Reif zu schmelzen. Der Fraunhofer-Abschlussbericht WPsmart im Bestand beschreibt auch direktelektrisches Abtauen als Variante. Beide Wege benötigen Energie.
Der Zielkonflikt ist also konkret: Bleibt der Reif zu lange liegen, kann die Luft schlechter durch den Wärmeübertrager gelangen. Beginnt das Abtauen schon, bevor es nötig ist, verbraucht die Anlage Energie für einen vermeidbaren Vorgang. Eine möglichst kleine Zahl von Abtauvorgängen ist daher für sich genommen kein ausreichendes Ziel.
Zeitplan oder tatsächlicher Bedarf?
Eine einfache Regelung kann Zeit und Temperatur als Anhaltspunkte nutzen. Doch aus der Temperatur allein lässt sich nicht ablesen, wie viel Feuchtigkeit in der Luft ist und wie stark sich der Wärmeübertrager tatsächlich zugesetzt hat. Bei trockener Luft können zeitgesteuerte Zyklen deshalb unnötig sein.
Eine Feldstudie in Alaska verglich zwei Abtauregelungen an einer einzelnen Luft-Luft-Wärmepumpe. Sie zeigt, weshalb die Wahl der Regelung unter den untersuchten Bedingungen relevant sein kann. Das Ergebnis lässt sich aber nicht als allgemeine Einsparquote für deutsche Luft-Wasser-Anlagen verwenden: Untersucht wurden ein bestimmtes Gerät und dessen Einsatzbedingungen.
Eine bedarfsgerechtere Regelung müsste den Zustand des Wärmeübertragers besser einschätzen und den richtigen Zeitpunkt finden. Das ist eine andere Aufgabe als schlicht längere Pausen einzustellen. Denn auch der Energiebedarf des Abtauens und die Folgen einer länger bestehenden Reifschicht gehören zur Gesamtbetrachtung.
Was an der Oberfläche verändert werden soll
Das Fraunhofer-Projekt AVOID verbindet die Regelung mit einem zweiten Ansatz: Es untersucht Beschichtungen des Wärmeübertragers und eine adaptive Steuerung gemeinsam. Die Idee ist, die Reifbildung und das Abtauen als zusammenhängendes Problem zu behandeln. Ein Demonstrator und ein Feldtest gehören zu den Projektzielen.
Eine nachgewiesene allgemeine Einsparung folgt aus diesen Zielen noch nicht. Entscheidend wird sein, wie sich Oberfläche und Regelung im Zusammenspiel unter wechselnden Bedingungen verhalten. Eine Beschichtung allein beantwortet ebenso wenig die Frage nach dem richtigen Abtauzeitpunkt wie eine Regelung allein die Eigenschaften der Oberfläche verändert.
Für die Einordnung einer Anlage ist deshalb die vollständige Betriebsweise aussagekräftiger als die bloße Beobachtung, dass sie abtaut. Das Abtauen erfüllt eine Aufgabe. Die technische Frage ist, wie die Anlage diese Aufgabe unter den jeweiligen Bedingungen mit möglichst wenig Aufwand erledigt.
Quellen
- Fraunhofer ISE: AVOID: Abtau- und Verdampferoptimierung
- Fraunhofer ISE: WPsmart im Bestand, Abschlussbericht
- Energies: Cold Climate Field Study of the Effect of Defrost Controls, 2026
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