Wärmepumpen richtig planen: Was VDI 4645 und VDI 4646 für die Praxis leisten

Wärmepumpen werden inzwischen in sehr unterschiedlichen Leistungsbereichen und Anwendungen eingesetzt. Damit steigen auch die Anforderungen an Planung, Dimensionierung und Systemintegration. Entscheidend ist längst nicht mehr nur die Auswahl einer geeigneten Wärmepumpe. Wärmequelle, Wärmesenke, Temperaturniveaus, Hydraulik, Betriebsweise und zeitliche Verfügbarkeit der Energie müssen als Gesamtsystem betrachtet werden.

Mit der VDI 4645 „Heizungsanlagen mit elektrisch betriebenen Wärmepumpen in Ein- und Mehrfamilienhäusern – Planung, Errichtung, Betrieb“ und der neuen VDI 4646 „Anwendung von Großwärmepumpen“ werden zwei unterschiedliche Anwendungsbereiche abgedeckt. Während die VDI 4645 den Schwerpunkt auf Wärmepumpenanlagen in Wohngebäuden legt, richtet sich die seit Mai 2026 verfügbare VDI 4646 an die Planung und Bewertung von Großwärmepumpenanlagen. Die grundlegende Denkweise ist jedoch ähnlich: Zunächst müssen die Randbedingungen sauber ermittelt werden, bevor eine technische Lösung entwickelt und bewertet werden kann.

VDI 4645: Von der Voruntersuchung bis zur Inbetriebnahme

Die VDI 4645 richtet sich insbesondere an Fachleute, die Wärmepumpenanlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern planen, errichten oder betreiben. Sie beschreibt den Planungsprozess von der Voruntersuchung und Konzepterstellung bis hin zur Detailplanung und berücksichtigt dabei unter anderem hydraulische Schaltungen, die Dimensionierung der Komponenten sowie Dokumentation, Inbetriebnahme und Betreiberunterweisung. Auch Kostenbetrachtungen sowie das Zusammenspiel mit weiteren Wärmeerzeugern, Wärmespeichern, Wärmeverteilung und Wärmeübergabe werden behandelt.

Gerade dieses Zusammenspiel der einzelnen Komponenten ist für die Effizienz einer Wärmepumpenanlage entscheidend. Eine Wärmepumpe kann für sich betrachtet gute Leistungsdaten besitzen und trotzdem in der Gesamtanlage ineffizient arbeiten – beispielsweise aufgrund unnötig hoher Vorlauftemperaturen, einer ungeeigneten hydraulischen Einbindung oder eines nicht optimal auf den tatsächlichen Bedarf abgestimmten Betriebs. Die Richtlinie verfolgt deshalb einen systemischen Ansatz und soll einen nachvollziehbaren Planungsprozess ermöglichen.

Die Kategorie PE verbindet Planung und Errichtung

Für die Qualifizierung nach VDI 4645 existieren entsprechende Schulungs- und Prüfungskonzepte. Die Kategorie PE – Planung und Errichtung betrachtet beide Bereiche gemeinsam. Im Fokus stehen damit nicht ausschließlich planerische Berechnungen, sondern ebenso die spätere praktische Umsetzung der Anlage.

Zu den Schulungsinhalten gehören beispielsweise Heizlast und Wärmeübergabe, Trinkwassererwärmung, Dimensionierung und Betriebsweise der Wärmepumpe, Wärmespeicher, Wärmequellen, hydraulische Anlagenkonzepte sowie Inbetriebnahme und Wartung. Auch Themen wie Schall, Photovoltaik oder der elektrische Anschluss spielen eine Rolle. Nach der Schulung kann eine VDI-Onlineprüfung abgelegt werden. Bei bestandener Prüfung wird der entsprechende Qualifizierungsnachweis nach VDI 4645 erworben.

Haustec führt 2026 bereits zum dritten Mal gemeinsam mit Referent Lars Keller von der Hitzköpfe Academy ein Online-Seminar für die Kategorie PE durch. Keller ist offizieller Schulungspartner des VDI und beschäftigt sich sowohl mit kleineren Wärmepumpenanlagen als auch mit Großwärmepumpensystemen. Eine Besonderheit des Schulungskonzepts ist die Kombination aus vorbereitenden Lernvideos und Live-Unterricht. Weitere Infos dazu gibt es in Kürze im haustec-Newsletter.

Grundlagen vorab – mehr Zeit für die eigentlichen Planungsfragen

Bei einer zweitägigen Fachschulung treffen häufig Teilnehmer mit sehr unterschiedlichen Vorkenntnissen aufeinander. Während ein Teil bereits intensiv mit Kälte- und Wärmepumpentechnik arbeitet, kommen andere stärker aus der klassischen Heizungs- oder Gebäudetechnik.

Um vor Beginn des Live-Webinars einen möglichst homogenen Wissensstand zu erreichen, werden den Teilnehmern deshalb bereits vorab Videos zu vier Grundlagenbereichen zur Verfügung gestellt:

1. Betriebsarten bei Wärmepumpen
2. Grundlagen des Kältekreislaufs und des log-p-h-Diagramms
3. kältetechnische Bauteile
4. Kältemittel und deren gesetzliche Einordnung

Die Idee dahinter: Grundlagen, die sich gut im Selbststudium vermitteln lassen, müssen während des Live-Webinars nicht ausführlich von Grund auf erklärt werden. Dadurch bleibt mehr Zeit für Planungsfragen, Berechnungen, Praxisbeispiele und vor allem für die Diskussion mit den Teilnehmern.

Das nächste Haustec-Online-Seminar zur VDI 4645 PE findet am 28. und 29. Oktober 2026 statt.
Weitere Informationen: https://events.gentner.de/de/online-seminar-zur-vdi-4645-pe-0 

Wenn die Wärmepumpe größer wird: VDI 4646

Während sich die VDI 4645 auf Wärmepumpenanlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern konzentriert, beginnt bei größeren Anlagen eine deutlich komplexere Betrachtung. In Industrie, Gewerbe, großen Liegenschaften oder Wärmenetzen reicht es nicht aus, Heizlast und Wärmequelle zu bestimmen und anschließend eine Wärmepumpe auszuwählen. Häufig stehen mehrere Wärmequellen und Wärmesenken mit unterschiedlichen Temperatur- und Lastprofilen zur Verfügung. Gleichzeitig können Prozesswärme, Kühlung, Abwärmenutzung und Wärmebereitstellung miteinander gekoppelt werden.

Für diese Aufgabenstellung wurde die VDI 4646 „Anwendung von Großwärmepumpen“ entwickelt. Die Richtlinie ist seit Mai 2026 als Weißdruck verfügbar. Sie gibt eine strukturierte Vorgehensweise vor, mit der zunächst die technischen und energetischen Randbedingungen eines Projekts erfasst und darauf aufbauend mögliche Anlagenkonzepte entwickelt werden können.

Erst verstehen, dann dimensionieren

Ein wesentlicher Gedanke der VDI 4646 besteht darin, nicht unmittelbar mit der Auswahl einer Wärmepumpe zu beginnen.
Am Anfang steht die Grundlagenermittlung. Dabei müssen unter anderem vorhandene Wärmequellen und Wärmesenken, Temperaturniveaus, Leistungen, Energiemengen und zeitliche Verfügbarkeiten betrachtet werden. Erst aus diesen Informationen lässt sich ableiten, an welchen Stellen eine Wärmepumpe technisch sinnvoll in ein bestehendes Energiesystem integriert werden kann.

Darauf folgt die Vorplanung, in der unterschiedliche Systemkonzepte entwickelt und miteinander verglichen werden. Die Richtlinie behandelt dabei unter anderem industrielle Wärmequellen und Wärmesenken, Temperaturniveaus, Wärmepumpensysteme, Komponenten und Kältemittel sowie die energetische Bewertung der gekoppelten Bereitstellung von Wärme und Kälte.  Das Ergebnis ist also nicht automatisch die Antwort „Wärmepumpe ja oder nein“. Vielmehr soll beantwortet werden: Wo kann eine Wärmepumpe sinnvoll eingebunden werden, welche Leistung und welche Temperaturen werden tatsächlich benötigt und welches Anlagenkonzept ist dafür geeignet?

Der Temperaturhub entscheidet maßgeblich über die Effizienz

Eine zentrale Rolle spielt dabei der Temperaturhub zwischen Wärmequelle und Wärmesenke. Je geringer dieser Temperaturhub ausfällt, desto günstiger sind grundsätzlich die Voraussetzungen für eine hohe Leistungszahl der Wärmepumpe. Muss dagegen beispielsweise Abwärme auf einem niedrigen Temperaturniveau auf eine sehr hohe Prozesstemperatur angehoben werden, steigt der Verdichtungsaufwand und der erreichbare COP sinkt.

Das bedeutet für die Planung: Nicht nur die Frage nach einer verfügbaren Wärmequelle ist entscheidend. Ebenso wichtig ist, auf welchem Temperaturniveau diese Wärme zur Verfügung steht und welche Temperatur auf der Wärmesenkenseite tatsächlich erforderlich ist. 

Gerade in industriellen Anwendungen kann es deshalb sinnvoll sein, unterschiedliche Integrationspunkte zu untersuchen. Statt pauschal das höchste benötigte Temperaturniveau des gesamten Prozesses bereitzustellen, können möglicherweise einzelne Verbraucher mit niedrigeren Temperaturen versorgt werden. Dadurch kann sich die Effizienz des Gesamtsystems erheblich verbessern.

Wärmequellen und Wärmesenken gemeinsam betrachten

Großwärmepumpen eröffnen besonders dort interessante Möglichkeiten, wo gleichzeitig Wärme- und Kälteströme vorhanden sind. Als Wärmequellen kommen beispielsweise industrielle Abwärme, Kühlprozesse, Abwasser, Grundwasser, Oberflächenwasser, Umgebungsluft oder andere Energieströme infrage. Auf der Wärmesenkenseite können Raumheizung, Trinkwassererwärmung, Prozesswärme oder Wärmenetze stehen. Die Herausforderung liegt darin, Quelle und Senke hinsichtlich Leistung, Temperatur und zeitlicher Verfügbarkeit zusammenzubringen. 

Eine Wärmequelle mit hoher Leistung ist beispielsweise nur begrenzt hilfreich, wenn sie genau dann nicht zur Verfügung steht, wenn auf der Wärmesenkenseite der größte Bedarf besteht. Umgekehrt können Speicher helfen, zeitliche Unterschiede über einen begrenzten Zeitraum auszugleichen.

Die Analyse dieser Zusammenhänge gehört deshalb zu den wichtigen Schritten bei der Bewertung einer Großwärmepumpenanlage.

Pinch-Analyse als Werkzeug für komplexe Prozesse

Bei industriellen Anwendungen kann zusätzlich die Pinch-Analyse eingesetzt werden. Mit ihr lassen sich Wärme- und Kälteströme eines Prozesses systematisch untersuchen. Dadurch kann beispielsweise ermittelt werden, welche Wärmeströme zunächst unmittelbar innerhalb eines Prozesses zurückgewonnen werden können und an welcher Stelle eine Wärmepumpe energetisch sinnvoll eingesetzt werden kann.

Die Methode kann helfen, nutzbare Abwärmepotenziale zu identifizieren, Wärmequellen und Wärmesenken miteinander zu koppeln und geeignete Temperaturniveaus für den Einsatz einer Großwärmepumpe zu bestimmen. Damit wird ein wichtiger Grundsatz deutlich: Eine Wärmepumpe sollte nicht isoliert betrachtet werden, sondern als Bestandteil des gesamten thermischen Energiesystems.

Technische Machbarkeit allein reicht nicht

Dass eine Großwärmepumpe technisch funktioniert, bedeutet noch nicht automatisch, dass sie für ein Projekt die optimale Lösung darstellt. Nach der technischen Vorplanung ermöglicht die VDI 4646 deshalb auch eine ökonomische und ökologische Bewertung. Betrachtet werden können beispielsweise Investitions- und Betriebskosten, der Energiebedarf sowie die energiebedarfsbezogenen CO₂-Emissionen.

Am Ende steht damit eine nachvollziehbare Entscheidungsgrundlage: 

• Ist die Großwärmepumpe für den betrachteten Prozess sinnvoll? 
• Welcher Integrationspunkt eignet sich? Welche Temperaturen sollten bereitgestellt werden? 
• Und welches Anlagenkonzept bietet unter den gegebenen Randbedingungen die beste Kombination aus Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit und Emissionsminderung?

Tageswebinar zur neuen VDI 4646

Mit dem Erscheinen des Weißdrucks besteht nun erstmals die Möglichkeit, Projekte konsequent entlang der neuen VDI 4646 zu strukturieren. Die Hitzköpfe Academy bietet dazu am 18. September 2026 ein ganztägiges Live-Webinar an. Nach Angaben des Veranstalters handelt es sich derzeit um das erste in Deutschland angebotene Tageswebinar, das sich vollständig mit der Anwendung der neuen VDI 4646 beschäftigt. Ein eigener Abschnitt widmet sich gemeinsam mit Dr. Franz Lanzerath von TLK Energy den Grundlagen und Einsatzmöglichkeiten der Pinch-Analyse.

Die Teilnehmer können bei der Anmeldung wählen, ob sie ergänzend zum Webinar die Printversion der VDI 4646 beziehen möchten.
Weitere Informationen: https://hitz-koepfe-academy.tentary.com/p/PxUDlC 

Für wen sind die beiden Richtlinien interessant?

Die Zielgruppen unterscheiden sich entsprechend der Anlagengröße und des Einsatzgebiets:

• Die VDI 4645 ist insbesondere für Heizungsbauer, Anlagenmechaniker, TGA-Planer, Energieberater, Fachingenieure sowie weitere Fachleute interessant, die Wärmepumpenanlagen für Ein- und Mehrfamilienhäuser planen, errichten oder betreiben.
• Die VDI 4646 richtet sich stärker an TGA-Planer und Fachingenieure, Anlagenbauer und Systemintegratoren, Energieberater, Hersteller von Großwärmepumpen und Komponenten, technische Betreiber und Facility Manager sowie Energie- und Nachhaltigkeitsmanager. Hinzu kommen Industrieunternehmen mit Prozesswärme- oder Abwärmepotenzialen sowie Stadtwerke, Contractoren und Betreiber von Wärmenetzen.

Zwei Richtlinien, ein gemeinsamer Ansatz

VDI 4645 und VDI 4646 behandeln sehr unterschiedliche Leistungsbereiche. Gemeinsam ist beiden Richtlinien jedoch ein wesentlicher Gedanke: Eine effiziente Wärmepumpenanlage entsteht nicht durch die Wärmepumpe allein. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus Wärmequelle, Wärmesenke, Temperaturniveau, Hydraulik beziehungsweise Prozesseinbindung, Betriebsweise und Regelung. 

Bei der Wärmepumpe im Ein- und Mehrfamilienhaus führt dieser Weg von der Heizlast über Wärmeübergabe, Wärmequelle und Hydraulik bis zur Dimensionierung und Inbetriebnahme. Bei der Großwärmepumpe kommen zusätzlich komplexe Energie- und Prozessströme, unterschiedliche Integrationspunkte sowie eine umfassendere energetische, wirtschaftliche und ökologische Bewertung hinzu.

Damit bieten beide Richtlinien vor allem eines: eine strukturierte Vorgehensweise, um aus einer grundsätzlich geeigneten Technologie auch ein funktionierendes und effizientes Gesamtsystem zu machen.