Wärmepumpe brummt nachts und bei Frost lauter: die Gründe

„Seit die Temperaturen nachts unter 0 °C fallen, brummt das Außengerät meiner Samsung EHS deutlich hörbar.“ So beginnt ein Beitrag im Hausbau-Forum vom 30. Oktober 2016. Der Verfasser beschreibt eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit 8 kW, die auf einer Wandkonsole an der Hausseite hängt. Im Thread findet sich auch gleich eine Erklärung: Bei Minusgraden laufe die Anlage länger, der Verdichter erreiche andere Drehzahlbereiche, und die Abtauzyklen kämen hinzu.

Für einen Forenbeitrag ist das erstaunlich vollständig. Die Wärmepumpe wird bei Frost tatsächlich lauter, sie fällt nachts mehr auf, als es der Pegel allein erklärt, und vieles, was nach Defekt klingt, ist Normalbetrieb. Nicht alles.

Warum die Wärmepumpe bei Kälte lauter wird

Eine Wärmepumpe arbeitet nicht mit konstanter Leistung. Je kälter es draußen ist, desto mehr Heizleistung braucht das Haus, und gleichzeitig liefert die Außenluft weniger Wärme pro Kubikmeter. Der Verdichter dreht dann höher, und der Ventilator muss mehr Luft über den Verdampfer schaufeln.

Der Hersteller alpha innotec beschreibt das in seinem Wärmepumpen-Guide (2015) für leistungsgeregelte Geräte so: Im Teillastbereich werde nicht der volle Luftvolumenstrom gebraucht, deshalb sei das Gerät dann noch leiser. Die maximalen Schallwerte erreiche es „erst dann, wenn es draußen sehr kalt ist“, also wenn die volle Leistung ab dem Bivalenzpunkt und kälter abgerufen wird. Die Zahl im Datenblatt ist deshalb mit Vorsicht zu lesen. Der Schallleistungspegel, mit dem ein Gerät beworben wird, gilt für einen bestimmten Betriebspunkt. An einer Januarnacht läuft das Gerät oft in einem ganz anderen.

Dazu kommt ein zweiter Effekt: Vereisung. Ein Fachartikel von Greenox beruft sich auf eine Messreihe der Fraunhofer-Institute IBP und ISE. Danach lag zwischen einem nicht vereisten und einem vollständig vereisten Gerät rund 3 Dezibel im A-bewerteten Summenschallleistungspegel, das ist rechnerisch eine Verdopplung der Schallleistung. Der Text betont, dass die Messung nur ein Gerät betraf und sich nicht verallgemeinern lässt. Der Mechanismus leuchtet aber ein: Ein zugefrorener Verdampfer setzt der Luft mehr Widerstand entgegen, der Ventilator muss mehr Druck aufbauen, und das Geräusch verändert sich.

Das Landesamt für Umwelt in Bayern nennt Ventilator und Kompressor als die beiden Hauptschallquellen. Der Ventilator macht Luftwirbel und Druckschwankungen, der Kompressor zusätzlich Körperschall. Beides wird bei Kälte stärker beansprucht.

Abtauen: Zischen, Pfeifen und Dampf aus dem Gehäuse

Der Abtauvorgang verdient einen eigenen Blick, weil er die Geräuschkulisse nicht verstärkt, sondern verändert. Die meisten Luft-Wasser-Wärmepumpen tauen den Verdampfer durch Kreislaufumkehr ab: Das Vierwegeventil schaltet um, heißes Kältemittel läuft für einige Minuten durch den Verdampfer und schmilzt den Reif.

Der Wärmepumpen-Guide von alpha innotec beschreibt, was dabei akustisch passiert. Bei der Umschaltung vom Normal- in den Abtaubetrieb würden impulsartige Geräusche freigesetzt, und gerade im Abtaubetrieb entstünden Zisch- und Pfeifgeräusche. Die Greenox-Auswertung zur Fraunhofer-Messreihe hebt die Pegelspitze beim Umschalten des Vierwegeventils hervor, sie werde „besonders störend wahrgenommen“. Häufige nächtliche Abtauvorgänge verschärften das.

Der Dampf, der dabei oft aus dem Gerät steigt, sieht dramatischer aus, als er ist. Wolf schreibt in seinem Ratgeber, Dampf an der Wärmepumpe entstehe in den meisten Fällen durch das automatische Abtauprogramm, nicht durch einen Defekt. Ein Servicebetrieb beschreibt ein normales Abtauen mit Dampf oder Nebel, leisem Zischen oder Gurgeln und einer kurzen Pause im Heizbetrieb. Vaillant formuliert es zurückhaltender: Der Abtauvorgang „kann ein leichtes Geräusch verursachen“.

Wann tritt das auf? Der Länderausschuss für Immissionsschutz (LAI) hält in seinem Leitfaden zu Lärm bei stationären Geräten von 2023 fest, dass bei einigen Geräten die Abtauung bereits bei Außentemperaturen unter 10 °C regelmäßig vorkommt. Frost ist dafür nicht nötig. Das Landesamt für Umwelt Bayern erwähnt außerdem, dass Beschwerden aus der Nachbarschaft häufig mit den Abtauvorgängen in den frühen Morgenstunden zusammenhängen.

Warum nachts alles lauter klingt

Hier hilft die Akustik nach, und das Gerät muss dafür nicht ein Dezibel zulegen. Tagsüber liegt über einem Wohngebiet ein Teppich aus Verkehr, Gesprächen, Maschinen und Wind. Nachts fällt dieser Teppich weg. Ein Brummen, das mittags im Hintergrund verschwindet, steht um drei Uhr morgens allein im Raum. Das ist meine Einschätzung aus der Physik der Verdeckung, keine Messung. Eine Bestätigung liefert der LAI-Leitfaden: Ruhebedürfnis und Sensibilität im Wohnumfeld seien sehr hoch, deshalb würden häufig bereits Pegel als sehr störend empfunden, die unterhalb der Richtwerte liegen.

Dazu kommt die Tonhöhe. Das LAI beschreibt tieffrequente Geräusche bei Geräten mit Kompressoren und Lüftern, die mit Wechselstrom laufen: Sie treten häufig ab dem Terzband mit der Mittenfrequenz 50 Hz auf. Gerade diese Geräusche werden vom Kompressor erzeugt, und, so der Leitfaden, Fenster und Wände schirmen sie nur schlecht ab. Was Straßenlärm draußen hält, hält also das Brummen nicht unbedingt draußen. Hinzu kommt, dass einzelne herausragende Töne laut LAI eine erhöhte Belästigungswirkung haben.

Körperschall: Wenn das Haus mitbrummt

Manchmal brummt nicht die Luft, sondern die Wand. Das Landesamt für Umwelt Bayern führt Körperschall als eigene Quelle auf: Der Kompressor übertrage ihn auf Gebäudeteile, und die bringen sie zum Schwingen. Als Gegenmittel nennt das Amt Gummipuffer, eine umlaufende Nut im Estrich und körperschallisolierte Montage von Rohren und Blechen.

Ein Fall aus dem Forum haustechnikdialog.de (Oktober 2024) zeigt, wie das aussieht. Der Verfasser berichtet bei einer Stiebel Eltron WPL-A 07 HK 230 Premium von einem Brummen bei niedriger Verdichterdrehzahl und stellt fest, dass an der Leitung von der Wärmepumpe zum Pufferspeicher eine leichte Vibration spürbar sei, „gleiches Brummen wie außen“, wenn auch wesentlich schwächer. Das ist Körperschall auf Reisen, vom Gerät über die Hydraulik ins Haus.

Auch die Montage spielt hinein. Daikin weist in einem Expertentipp darauf hin, dass frei stehende Geräte besser abschneiden als wandmontierte, weil Wandmontage Vibrationen in die Struktur übertragen und die wahrgenommene Emission verstärken kann. Und alpha innotec rät für Innenaufstellungen zu einer Beton-Fundamentplatte mit untergelegter Gummimatte. Herkömmliche Kesselpodeste seien wegen der Resonanzwirkung keine geeignete Schallschutzmaßnahme.

Für den Körperschall im Haus gilt in der TA Lärm ein eigener, deutlich strengerer Maßstab: In betriebsfremden schutzbedürftigen Räumen nach DIN 4109 liegt der Richtwert bei Körperschallübertragung nachts bei 25 dB(A), unabhängig vom Gebiet (Nr. 6.2).

Was normal ist: Herstellerangaben und TA Lärm

Zum Einordnen braucht es zwei Zahlen, die oft verwechselt werden. Der Schallleistungspegel beschreibt, was das Gerät abstrahlt. Der Schalldruckpegel beschreibt, was an einem Ort ankommt, und hängt von Abstand, Wänden und Boden ab.

Beispiele aus Herstellerangaben: Vaillant gibt für die aroTHERM plus im Nachtmodus einen Schalldruckpegel von 46 dB(A) an und in drei Metern Abstand 29 dB(A). Daikin nennt für die Altherma 3 H HT 54 dB(A) in einem Meter und im Flüsterbetrieb 35 dB(A) in drei Metern. Das sind Prüfwerte unter definierten Bedingungen. Wie das Gerät im Januar bei Volllast klingt, steht darin nicht.

Maßgeblich für Streit mit Nachbarn ist die TA Lärm (Nr. 6.1), und zwar am Nachbarhaus vor dem geöffneten Fenster. Die Richtwerte nachts, gültig von 22 bis 6 Uhr:

• reine Wohngebiete und Kurgebiete: 35 dB(A)
• allgemeine Wohngebiete und Kleinsiedlungsgebiete: 40 dB(A)
• Kern-, Dorf-, Misch- und urbane Gebiete: 45 dB(A)
• Gewerbegebiete: 50 dB(A)

Maßgebend ist laut Nr. 6.4 die volle Nachtstunde mit dem höchsten Beurteilungspegel. Einzelne kurze Spitzen dürfen die Nachtwerte um höchstens 20 dB(A) übersteigen. Auch das Abtauen in der lautesten Stunde kann also über die Beurteilung entscheiden.

Zu tieffrequentem Brummen sagt Nr. 7.3: Bei Geräuschen mit vorherrschenden Anteilen unter 90 Hz ist im Einzelfall zu beurteilen, ob schädliche Umwelteinwirkungen vorliegen. Das kann der Fall sein, wenn bei deutlich wahrnehmbaren tieffrequenten Geräuschen in schutzbedürftigen Räumen bei geschlossenen Fenstern die Differenz LCeq minus LAeq mehr als 20 dB beträgt. Das erklärt, warum ein Gerät, das die dB(A)-Werte einhält, trotzdem Ärger machen kann: Die A-Bewertung schwächt tiefe Töne stark ab. Was Abstand und Grenzwerte rechtlich bedeuten, steht in unserem Beitrag zum Lärm der Wärmepumpe für Nachbarn, die Abstandsfrage für Bayern in Wärmepumpe an der Grundstücksgrenze in Bayern.

Was hilft: Nachtmodus, Aufstellung, Entkopplung

Nachtabsenkung und Flüstermodus: Fast alle Hersteller bieten reduzierte Betriebsarten. Vaillant empfiehlt ausdrücklich, den Nachtmodus zu nutzen: Speichersysteme und Strahlungsheizungen halten das Gebäude warm, so lasse sich die Leistung nachts reduzieren und der Geräuschpegel deutlich senken. Daikin nennt den Flüsterbetrieb mit 35 dB(A) in drei Metern. Für die Viessmann Vitocal 250-A gibt es einen geräuschreduzierten Betrieb in zwei Stufen, ein Beitrag in der Viessmann-Community weist darauf hin, dass das Gerät im Flüstermodus in der Leistung gedeckelt ist.

Der Haken: Wer die Leistung nachts begrenzt, gibt Heizleistung ab. In kalten Nächten kann das ein kühleres Haus am Morgen bedeuten. Meine Einschätzung: Der Flüstermodus lohnt sich dort, wo ein Pufferspeicher und eine träge Fußbodenheizung die Lücke überbrücken. In einem schlecht gedämmten Altbau mit Heizkörpern sieht die Rechnung anders aus. Das LAI empfiehlt sinngemäß, Schaltvorgänge und Betriebszeiten zur Nachtzeit möglichst zu vermeiden, bei Fußbodenheizung und großem Pufferspeicher sei nächtliches Heizen in der Regel nicht nötig, zusätzliche Pufferspeicher könnten Anschaltvorgänge reduzieren. Der Leitfaden rät außerdem, die Anlagensteuerung regelmäßig auf Geräuschreduzierung zu prüfen, vor allem für die Nacht.

Untergrund: Nach dem LAI-Leitfaden sollten Geräte nicht auf schallharten Böden wie Beton, Fliesen oder Asphalt stehen. Besser sind Kiesbett, Gras oder Rindenmulch. Das Landesamt Bayern empfiehlt Gummipuffer unter dem Gerät. Wichtig: Tieffrequente Geräusche werden von absorbierenden Oberflächen nur sehr gering gedämpft, das merkt das LAI ausdrücklich an. Daikin warnt vor Ecken und Nischen zwischen zwei Wänden, weil Reflexionen den Pegel erhöhen.

Abstand und Entkopplung: Vaillant empfiehlt mindestens drei Meter Abstand zum Nachbargrundstück, Daikin nennt ebenfalls drei Meter. Bei Körperschall gilt: flexible Anschlüsse, Entkopplung vom Baukörper, kein Leichtbau-Untergrund. Eine selbstgebaute Einhausung ist dagegen meistens die falsche Antwort, den Grund erklärt der Beitrag Schallschutzhaube für die Wärmepumpe selber bauen. Das LAI warnt selbst, dass eine behinderte Luftführung den Druckverlust steigert, das Betriebsgeräusch erhöhen und das Gerät schädigen kann.

Wer sich über ein Brummen ärgert und es belegen will: Ein Handy zeigt immerhin, dass etwas da ist. Wie man sauber vorgeht, steht in Lärm messen mit dem Handy. Für den tiefen Frequenzbereich ersetzt es kein Messgerät.

Wann ein Defekt vorliegt

Normal ist ein gleichmäßiges Brummen, das mit der Außentemperatur und der Heizlast schwankt, dazu Zischen und Dampf beim Abtauen. Auffällig wird es, wenn sich Charakter oder Rhythmus ändern.

Schleifen, Rattern oder ein Ton, der mit der Ventilatordrehzahl auf- und absteigt, deutet auf den Lüfter. Im Hausbau-Forum steht seit Juni 2015 ein Thread zu einem Weishaupt-Gerät, dessen Ventilator Schleifgeräusche machte. Dort rät ein Beitrag, den Heizungsbauer genau nachsehen zu lassen, denn schon eine kleine Unwucht belaste die neuen Lager und verursache erneut Geräusche. Bei einem Ventilatorschaden würde ich erwarten, dass das Geräusch der Drehzahl folgt und nicht der Temperatur. Das ist eine Faustregel, kein Befund.

Vorsicht ist auch bei Eisbildung angebracht, die nicht mehr verschwindet. Eine dünne, gleichmäßige Reifschicht ist normal. Wächst die Eisschicht trotz Abtauzyklen weiter, ist der Fachbetrieb gefragt, genauso bei metallischem Klirren, Schlägen oder einem Verdichter, der hörbar hakt.

Erst fragen, ob das Geräusch zur Außentemperatur passt, dann, ob es zur Drehzahl passt. Passt es zu keinem von beiden, gehört es dem Fachmann.