Wärmepumpen

Wärmepumpen erzeugen auf verschiedene Weise Schall. Hauptquellen sind Verdichter, Ventilatoren und Rohrleitungen. Grundsätzlich ist bei der Abstrahlung zwischen Luft- und Körperschall zu unterscheiden. Bei im Freien aufgestellten Wärmepumpen ist in der Regel der abgestrahlte Luftschall von Bedeutung, während bei Wärmepumpen im Innern von Gebäuden sowohl der Luft- als auch der Körperschall beachtet werden muss. Wärmepumpen gelten als Industrie- und Gewerbeanlagen und werden dementsprechend anhand der Grenzwerte aus Anhang 6 LSV beurteilt. Gestützt auf Art. 7 LSV ist unabhängig von der Einhaltung der Belastungsgrenzwerte dem Vorsorgeprinzip Rechnung zu tragen.

Umfassende Erläuterungen zur lärmrechtlichen Beurteilung von Luft/Wasser-Wärmepumpen sind der Vollzugshilfe 6.21 des Cercle Bruit zu entnehmen.

Cercle Bruit: Vollzugshilfe 6.21 Lärmrechtliche Beurteilung von Luft/Wasser-Wärmepumpen

 

Arten von Wärmepumpen und Beurteilung

Es gibt grosse Unterschiede bei den verschiedenen Wärmepumpen. Diese hängen sowohl vom Typ als auch vom verwendeten Gerät ab.

  • Luft-Wasser-Wärmepumpen erzeugen Schall, der im Gebäudeinnern (innenaufgestellte Geräte) und in der Umgebung, beim eigenen Gebäude oder bei Nachbarsgebäuden störend sein kann.
  • Sole-Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmesonden) haben den Vorteil, dass in der Regel nur die unmittelbare Umgebung betroffen ist. Für eine innen montierte Erdsonde muss also nur der Innenlärm berücksichtigt werden, für aussen montierte dementsprechend nur der Aussenlärm. Es gilt zu beachten, dass die Grundwasser-Wärmenutzung aufgrund des Grundwasserschutzes oder weiteren hydrogeologischen Gründen nicht überall zulässig ist.

Der Luftschall von Wärmepumpen kann relativ einfach gemessen und berechnet werden, im Gegensatz zum Körperschall. Die Körperschallabstrahlung wird nicht bei jedem Bauprojekt berechnet, muss aber immer durch bauliche Massnahmen unterdrückt werden.

 

Aussenlärm von Wärmepumpen

Je nach Art und Typ der Anlage spielt der Aussenlärm eine mehr oder weniger wichtige Rolle bei der Beurteilung.
Auch Luft-Wasser-Wärmepumpen die im Hausinneren aufgestellt sind, können Aussenlärm erzeugen. Dies liegt daran, dass der Schall durch die Zu- und Abluftschächte nach aussen dringt. Mit leisen Geräten und allenfalls zusätzlichen schallreduzierenden Massnahmen an den Luftkanälen und Lichtschächten lassen sich Lärmprobleme bei fachgerechter Planung in den meisten Fällen aber vermeiden.
Die Ausseninstallation einer Wärmepumpe ist aus Sicht des Lärmschutzes tendenziell ungünstiger als die Installation im Gebäudeinnern, insbesondere wenn das Gerät nahe der Grenze zum Nachbargrundstück aufgestellt wird.

Rechtliche Grundlage und Grenzwerte

Die Grenzwerte für nach dem 1. 1. 1985 installierte Wärmepumpen richten sich nach Art. 7 Abs. 1 Lärmschutz-Verordnung (LSV). Für lärmempfindliche Räume sind gemäss Art. 7 Abs. 1 lit. b LSV die Planungswerte nach Anhang 6 LSV einzuhalten. Die Grenzwerte am Immissionsort sind abhängig von der Empfindlichkeitsstufe (ES). Für die Immissionsberechnung sind in der Regel die Grenzwerte für die Nacht relevant. Bei Doppelanlagen oder mehr Wärmepumpen mit demselben Einflussperimeter, welche im gleichen Zusammenhang (z.B. bei Ersatz einer Grossanlage oder eines Wärmeverbunds) erstellt werden, sind die Planungswerte in der Summe der einzelnen Anlagen einzuhalten. Neu- und Altanlagen, welche zu einer Überschreitung der massgebenden Grenzwerte führen, tragen in Abhängigkeit ihres Anteils an der Überschreitung zur Sanierung bei.

Art. 7 LSV

Belastungsgrenzwerte

Ermittlungsort der Lärmbelastung

Der Beurteilungspegel Lr ist in der Mitte der offenen Fenster lärmempfindlicher Räume respektive bei unbebauten Bauparzellen auf der Baulinie (Parzellengrenze + gesetzlicher Bauabstand) zu ermitteln. Die alleine von der Anlage erzeugten Lärmimmissionen (Beurteilungspegel Lr) – nach Gewährleistung der Anforderungen und Umsetzung der Massnahmen im Sinne der Vorsorge – dürfen die Planungswerte gemäss Anhang 6 LSV nicht überschreiten. Bei Wärmepumpen von Mehrfamilienhäusern befindet sich der vom Lärm am stärksten betroffene Raum oft im Mehrfamilienhaus selbst.

Kanton Zürich: Ermittlungsort

Vorsorgeprinzip und Massnahmen

Unabhängig von der bestehenden Lärmbelastung und zusätzlich zur Einhaltung der Planungswerte sind vorsorgliche Massnahmen zu prüfen. Wenn die Planungswerte eingehalten sind, sind weitergehende zusätzliche vorsorgliche Massnahmen gemäss Art. 7 Abs. 3 LSV nur zu treffen, wenn mit höchstens einem Prozent der Investitionskosten der Anlage eine Begrenzung der Emissionen von mindestens 3 dB erzielt werden kann. So dürfte z.B. (bei eingehaltenen Planungswerten) die Innenaufstellung einer Wärmpumpe nur dann verhältnismässig sein, wenn es sich um Neubauten handelt oder geeignete Zu- und Abluftöffnungen bereits vorhanden sind. 

1. Wahl des Geräts (Produkt):
Es gibt grosse Unterschiede beim Schallleistungspegel der Geräte. Im Sinne der Vorsorge ist eine Wärmepumpe einzusetzen, deren Lärmemissionen im Bereich der eher leisen Geräte liegen.

2. Aufstellungsort (Gebäude und Nachbarschaft):
Dem optimalen Standort der Wärmepumpe bei aussen aufgestellten Anlagen bzw. dem Standort der Lüftungsschächte bei innen aufgestellten Anlagen ist möglichst frühzeitig grösste Beachtung zu schenken. Der Standort ist möglichst abgewandt und in möglichst grosser Distanz von Nachbarliegenschaften zu wählen. Wenn möglich ist die Wärmepumpe im Hausinnern (Keller, …) aufzustellen und der Abluftschacht an einer von den Nachbargebäuden abgewandten Fassade zu platzieren.

3. Technische Massnahmen (Schallausbreitung):
Massnahmen zur nachträglichen Sanierung von zu lauten Wärmepumpen sind oft aufwendig und kostspielig. Die Wirkung von technischen Massnahmen zur Reduktion der Schallabstrahlung wird hingegen oft überschätzt. Massnahmen in der Planungsphase sind deshalb technischen Massnahmen vorzuziehen. Wo einfache Massnahmen in der Planungsphase nicht ausreichen oder bei bereits installierten Geräten, können jedoch technische Massnahmen zur Reduktion der Schallausbreitung notwendig werden. Technische Massnahmen sind grundsätzlich frequenzbezogen auszulegen. Prinzipiell gilt: Je tieffrequenter die Geräuschzusammensetzung ist, umso schwieriger ist es wirkungsvolle Massnahmen zu realisieren. Schalldämpfer und andere technische Massnahmen sind im Anhang der Vollzugshilfe 6.21 «Lärmrechtliche Beurteilung von Luft/Wasser-Wärmepumpen» beschrieben.

Da durch die baulichen und technischen Massnahmen Einfluss auf die Luftströmungswege genommen wird, sind diese von Vorteil durch spezialisierte Firmen vorzunehmen. Ansonsten besteht die Gefahr, dass neue störende Geräusche entstehen oder die Effizienz der Wärmepumpe verringert wird (thermischer Kurzschluss).

4. Flüstermodus:
Modulierende (drehzahlgesteuerte) Luft/Wasser-Wärmepumpen erzeugen bei maximaler Drehzahl die grösste Heizleistung. Gleichzeitig sind dabei auch die Lärmemissionen am höchsten. Die Wärmepumpen können so programmiert werden, dass die maximale Drehzahl zu gewissen Zeiten eingeschränkt ist (Flüstermodus, schallreduzierter Nachtbetrieb). Im Sinne der Vorsorge ist bei diesen Wärmepumpen während der Nacht (19 bis 07 Uhr) grundsätzlich der Flüstermodus (schallreduzierter Nachtbetrieb) zu aktivieren.

Lärmschutznachweis

Die lärmrechtlichen Beurteilung kann mit dem Lärmschutznachweis des Cercle Bruit erbracht werden (Web-Applikation auf der Webseite der FWS):

Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz: Lärmschutznachweis

Kanton Zürich: Lärmschutznachweis – Private Kontrolle

Messungen

Informationen zu Durchführung von Messungen bei Wärmepumpen sind im Anhang 3 der Vollzugshilfe 6.21 «Lärmrechtliche Beurteilung von Luft/Wasser-Wärmepumpen» zu finden.

Cercle Bruit: Vollzugshilfe 6.21 Lärmrechtliche Beurteilung von Luft/Wasser-Wärmepumpen

 

Innenlärm von Wärmepumpen

Innenlärm entsteht bei allen innen installierten Wärmepumpentypen, wobei sowohl Körper- als auch Luftschall auftreten. Störender ist meist der Körperschall. Mit geeigneten Massnahmen können Körperschall- und Luftschall stark reduziert werden.

Grenzwerte

Die Norm SIA 181:2020 legt den maximalen zulässigen Schallpegel LH von haustechnischen Anlagen in Wohnräumen fest. Dieser richtet sich nach der Lärmempfindlichkeit der Räume sowie nach der Anforderungsstufe. Dabei wird nicht zwischen Luft- und Körperschallübertragung unterschieden. Für Innenlärm innerhalb der gleichen Nutzungseinheit gibt die Norm nur Empfehlungen ab. Messungen für Innenlärm werden bei geschlossenem Fenster durchgeführt.

Lärmschutzmassnahmen zur Reduktion/Vermeidung von Innenlärm

1. Gerätewahl:
Je tiefer der «Schalleistungspegel innen» ist, desto weniger Schall entsteht im Gebäudeinnern. Auch beim «Schalleistungspegel innen» gibt es erhebliche Unterschiede zwischen verschiedenen Geräten. Der «Schalleistungspegel innen» ist in der Regel im technischen Datenblatt aufgeführt. zu einigen Modellen sind auch auf der Website des Wärmepumpen-Testzentrums (WPZ) Angaben zu finden.
Der Wahl eines Geräts mit tiefem «Schalleistungspegel innen» ist umso relevanter, je schlechter die Schalldämmung zwischen dem Raum in dem die Wärmepumpe aufgestellt wird und den vor Lärm zu schützenden Räumen ist (ein Raum mit einer leichten, undicht abschliessenden Holztüre hat z.B. eine schlechte Schalldämmung).

2. Aufstellungsort:
Eine einfache und sehr effektive Lärmschutzmassnahme ist die geeignete Positionierung des Gerätes. Die Gebäudefundamentplatte (Kellerboden) ist für die Lagerung wesentlich günstiger als eine Geschossdecke, da letztere zum Schwingen angeregt werden kann. Die unmittelbare Nähe von Büro-, Wohn- und Schlafräumen ist zu meiden.

3. Lagerung:
Eine wirksame Massnahme gegen Körperschall ist die elastische Lagerung. Dazu wird die Wärmepumpe auf eine Platte mit Gummifüssen gestellt. Um eine optimale Wirkung zu erzielen, müssen sowohl Platte als auch Füsse richtig dimensioniert werden.


Elastische Lagerung. Quelle: EMPA, 2002

4. Entkoppelung:
Wenn die Wärmepumpe elastisch gelagert ist, kann Körperschall immer noch durch die abgehenden Leitungen übertragen werden. Um das zu verhindern, lassen sich so genannte Kompensatoren in die Leitungen einsetzen, also flexible Schläuche, welche um 90 bis 360 Grad gebogen sind.


Kompensator. Quelle: EMPA, 2002

Weiter ist auf eine elastische Lagerung oder Aufhängung der Leitungen zu achten. Es empfiehlt sich, die Installation durch eine Fachperson ausführen zu lassen, denn die Wirkung einer Entkoppelung kann schon durch kleine Fehler (z.B. zu fest angezogene Schrauben) zunichte gemacht werden.


Körperschalldämmung bei der Installation von Kältemittelleitungen. Quelle: EMPA, 2002

5. Kapselung und Entkoppelung:
Der von der Wärmepumpe abgegebene Luftschall kann durch Kapselung beschränkt werden. Bei innen installierten Luft-Wasser-Wärmepumpen können die Luftkanäle leicht in Schwingung versetzt werden. Es ist deshalb darauf zu achten, dass die Luftkanäle von den Körperschallquellen entkoppelt montiert werden.


Kapsel. Quelle: EMPA, 2002
(1 = Kapselwand, 2 = schallabsorbierende Innenverkleidung, 3 = körperschalldämmende, dichte Auflage)

 

Wärmepumpen zur Beheizung von Swimmingpools

Bei Wärmepumpen zur Beheizung von Swimmingpools handelt es sich meistens um aussen aufgestellte Geräte. Bei manchen Geräten treten verschiedene zu beurteilende Betriebs- bzw. Lärmphasen auf und es können andere Zuschläge für die Impuls- und Tonhaltigkeit angebracht sein. Zudem ist die Festlegung von Sperrzeiten bei Poolheizungen in der Regel eine plausible und betrieblich mögliche Massnahme. Die Betriebszeit (und damit auch die Beurteilung) kann z.B. auf den Tag beschränkt werden. Das Vorsorgeprinzip ist auch bei Wärmepumpen zur Beheizung von Swimmingpools zu beachten (insbesondere die Wahl eines leisen Geräts und eines geeigneten Aufstellungsorts).

 

Weitere Informationen zu Wärmepumpen

Vollzugsordner 6.21 Wärmepumpen Cercle Bruit Schweiz

Schalldaten-Verzeichnis Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz

Lärmschutznachweis Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz

Wärmepumpen Testzentrum Buchs (WPZ)

 

Klima- und Lüftungsanlagen

Informationen zur lärmtechnischen Beurteilung von Lüftungs-, Klima- und Kälteanlagen und ein Lärmschutznachweisformular für die Beurteilung einfacher Situationen werden vom Cercle Bruit zur Verfügung gestellt.

Cercle Bruit: Vollzugshilfe 6.20 Lärmrechtliche Beurteilung von Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Kälteanlagen

Cercle Bruit: Lärmschutznachweis für HLKK-Anlagen bei einfachen Situationen

Cercle Bruit Vollzugsordner 6.20 Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen