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Expansionsventil Wärmepumpe: Funktion, Typen und Austauschkosten
Das Expansionsventil bildet kritisches Regelorgan im Kältekreislauf jeder Wärmepumpe durch Druckreduzierung von flüssigem Kältemittel von Hochdruck bei 18 bis 30 bar auf Niederdruck bei 3 bis 8 bar zur Verdampfung im Verdampfer. Die präzise Regelung der Überhitzung zwischen 4 und 10 Kelvin schützt Verdichter vor Flüssigkeitsschlag durch unvollständig verdampftes Kältemittel. Defekte Expansionsventile verursachen 15 bis 30 Prozent Heizleistungsverlust oder Systemausfall bei verstopfter Düse oder defekter Regelung.
Die Austauschkosten liegen zwischen 800 und 2.500 Euro inklusive Material für 30 bis 150 Euro, Arbeitszeit von 4 bis 8 Stunden bei 80 bis 120 Euro pro Stunde, Kältemittel-Neubefüllung für 150 bis 400 Euro und Evakuierung des Kältekreises. Elektronische Expansionsventile (EEV) steigern Effizienz um 5 bis 15 Prozent gegenüber thermostatischen Ventilen (TEV) durch präzisere Regelung im Teillastbetrieb bei Mehrkosten von 50 bis 100 Euro Material.
Funktion und thermodynamische Rolle
Druckreduzierung und Phasenübergang
Das Expansionsventil drosselt flüssiges Kältemittel vom Verflüssiger bei 18 bis 30 bar Hochdruck und 30 bis 50 Grad Celsius auf Niederdruck bei 3 bis 8 bar vor Verdampfer-Eintritt. Die Drosselung erfolgt durch enge Düsen-Öffnung mit 0,5 bis 2 Millimeter Durchmesser oder verstellbaren Ventilsitz. Der Druckabfall senkt Siedetemperatur des Kältemittels von 35 bis 45 Grad Celsius auf minus 5 bis plus 10 Grad Celsius abhängig von Kältemittel-Typ und Betriebspunkt.
Die isenthalpe Entspannung hält Enthalpie konstant bei sinkender Temperatur und Druck. Ein Teil des flüssigen Kältemittels verdampft spontan und bildet Flashgas mit 10 bis 25 Prozent Dampfanteil. Die Verdampfungs-Kälte senkt Gemisch-Temperatur auf Niveau unterhalb Wärmequellen-Temperatur für Wärmeaufnahme im Verdampfer. Bei Luft-Wasser-Wärmepumpe mit 7 Grad Celsius Außenluft verdampft Kältemittel bei 2 bis 5 Grad Celsius für 2 bis 5 Kelvin Temperatur-Differenz zum Wärmeübergang.
Die Durchflussmenge reguliert Verdampfer-Leistung fundamental. Zu hoher Durchfluss überflutet Verdampfer mit flüssigem Kältemittel und riskiert Flüssigkeitsschlag am Verdichter bei unvollständiger Verdampfung. Zu geringer Durchfluss verhungert Verdampfer mit nur 40 bis 70 Prozent genutzter Wärmetauscher-Fläche und senkt Heizleistung um 20 bis 40 Prozent. Die präzise Dosierung maximiert Verdampfer-Auslastung bei sicherer Überhitzung am Ausgang.
Überhitzungsregelung als Verdichter-Schutz
Die Überhitzung definiert Temperatur-Differenz zwischen tatsächlicher Kältemittel-Temperatur am Verdampfer-Ausgang und Sättigungstemperatur bei gleichem Druck. Eine Überhitzung von 7 Kelvin bedeutet Kältemittel verlässt Verdampfer mit 12 Grad Celsius bei Sättigungstemperatur von 5 Grad Celsius und Verdampfungsdruck von 5 bar. Die Überhitzung garantiert vollständige Verdampfung ohne flüssige Anteile zum Verdichter-Schutz.
Die optimale Überhitzung balanciert Sicherheit gegen Effizienz: Hohe Überhitzung von 8 bis 10 Kelvin bietet maximalen Verdichter-Schutz aber verschenkt 10 bis 20 Prozent Verdampfer-Fläche durch frühen Übergang von Verdampfung zu Überhitzung. Niedrige Überhitzung von 4 bis 5 Kelvin nutzt 95 Prozent Verdampfer-Fläche und steigert COP um 3 bis 8 Prozent aber riskiert instabile Regelung mit kurzzeitiger Flüssigkeits-Mitnahme bei Lastschwankungen.
Der Flüssigkeitsschlag zerstört Verdichter irreversibel durch hydraulische Druckspitzen bis 200 bar bei Kompression inkompressibler Flüssigkeit. Die Spitzen brechen Scrollschnecken, reißen Kolben-Ventile ab oder zerstören Lager durch Schockbelastung. Die Reparatur kostet 2.000 bis 5.000 Euro für Verdichter-Tausch. Die Überhitzungsregelung als Expansionsventil-Kernaufgabe verhindert diesen teuersten Wärmepumpen-Defekt durch Sicherstellung vollständig gasförmigen Kältemittels am Verdichter-Einlass.
Expansionsventil-Typen
Thermostatisches Expansionsventil (TEV)
Das thermostatische Expansionsventil regelt mechanisch durch Kräfte-Balance an Membran: Fühler-Druck vom Temperatursensor an Verdampfer-Ausgang drückt Membran in Öffnungsrichtung, Verdampfungsdruck von Saugleitung drückt in Schließrichtung, Feder-Kraft definiert Soll-Überhitzung und wirkt in Schließrichtung. Das Gleichgewicht stellt Ventil-Öffnung für konstante Überhitzung zwischen 6 und 10 Kelvin ein bei Laständerungen.
Die Bauarten unterscheiden Druckausgleich: TEV mit innerem Druckausgleich misst Verdampfungs-Druck am Verdampfer-Eingang durch interne Verbindung. Die Bauart eignet sich für kleine Verdampfer mit unter 0,5 bar Druckabfall zwischen Ein- und Ausgang. TEV mit äußerem Druckausgleich erfasst Druck am Verdampfer-Ausgang durch externe Leitung zur Membran-Rückseite. Die Konstruktion kompensiert hohen Druckabfall von 0,5 bis 2 bar in großen Plattenverdampfern oder Verdampfern mit Kältemittelverteilern.
Die Vorteile umfassen robuste Mechanik ohne Elektronik für 15 bis 25 Jahre Lebensdauer, niedrige Anschaffungskosten von 30 bis 80 Euro für Standard-Ventile und einfache Installation ohne Verkabelung oder Programmierung. Die Nachteile zeigen mechanische Trägheit mit 20 bis 60 Sekunden Reaktionszeit bei Lastwechsel, Neigung zu Schwingungen bei kritischer Düsen-Dimensionierung und begrenzte Präzision mit plus-minus 2 Kelvin Überhitzungs-Toleranz durch Temperatur-Hysterese.
Elektronisches Expansionsventil (EEV)
Das elektronische Expansionsventil steuert Ventil-Öffnung digital durch Schrittmotor mit 200 bis 2.000 Schritten Auflösung. Der Regler berechnet Soll-Öffnung aus Temperatur-Sensoren an Verdampfer-Ein- und Ausgang und Druck-Sensor am Verdampfer zur Überhitzungs-Bestimmung. Die Regelung passt Durchfluss kontinuierlich in 0,5 bis 2 Sekunden Reaktionszeit an Lastwechsel an für stabile 4 bis 5 Kelvin Überhitzung unter allen Bedingungen.
Die Funktion nutzt proportionale oder Puls-Weiten-Modulation: Proportionale Regelung hält Ventil konstant geöffnet nach berechneter Position zwischen 0 und 100 Prozent Hub. Puls-Regelung öffnet und schließt Ventil schnell im Sekundentakt mit variabler Einschaltdauer zwischen 10 und 90 Prozent für mittleren Durchfluss. Die Puls-Regelung vermeidet Stick-Slip-Effekte bei kleinen Öffnungen unter 20 Prozent Hub durch dynamische Bewegung.
Die Vorteile revolutionieren Wärmepumpen-Effizienz: Präzise Überhitzung von 4 bis 5 Kelvin steigert Verdampfer-Nutzung auf 95 Prozent Fläche und erhöht COP um 3 bis 8 Prozent. Schnelle Reaktion stabilisiert Betrieb bei Inverter-Modulation zwischen 30 und 100 Prozent Leistung ohne Überschwinger. Optimierung im Teillastbetrieb hebt JAZ um 5 bis 15 Prozent durch bessere Effizienz bei 2.000 bis 3.000 Stunden jährlicher Teillast-Betriebszeit. Reduktion von Verdichter-Taktung durch stabile Regelung verlängert Lebensdauer um 5 bis 10 Jahre.
Die Nachteile limitieren Verbreitung: Höhere Kosten von 100 bis 200 Euro für EEV mit Regler versus 40 bis 80 Euro für TEV. Komplexe Installation erfordert Verkabelung zu Regler, Sensor-Montage mit präziser Positionierung und Programmierung der Regelparameter. Abhängigkeit von Sensorik macht System anfällig für Fehler durch falsche Fühler-Position, defekte Druck-Sensoren oder Kalibrierungs-Drift. Stromverbrauch von 2 bis 8 Watt kontinuierlich für Regler und Schrittmotor addiert 15 bis 60 Kilowattstunden jährlich.
Kapillarrohr als Festdrossel
Das Kapillarrohr bildet einfachste Expansions-Bauform als Kupferrohr mit 0,8 bis 2 Millimeter Innendurchmesser und 1 bis 4 Meter Länge. Der konstante Strömungswiderstand drosselt Kältemittel passiv ohne Regelung. Die Durchflussmenge variiert nur mit Druckdifferenz zwischen Verflüssiger und Verdampfer. Bei konstanten Betriebsbedingungen wie Kühlschränken oder kleinen Klimageräten funktioniert Kapillarrohr zuverlässig für 20 bis 30 Jahre wartungsfrei.
Die Anwendung in Wärmepumpen beschränkt sich auf Kleinstanlagen unter 3 Kilowatt mit konstanter Last wie Warmwasser-Wärmepumpen. Die fehlende Regelung verursacht ineffizienten Betrieb bei variablen Außentemperaturen oder Teillast. Die Überhitzung schwankt zwischen 2 und 20 Kelvin je nach Betriebspunkt. Die mittlere JAZ liegt 0,3 bis 0,8 Punkte unter regelbaren Systemen. Die Kosten betragen nur 5 bis 15 Euro Material ohne Installation-Mehraufwand gegenüber Regelventilen.
Defekte und Symptome
Verstopfte Düse durch Verschmutzung
Die häufigste Defekt-Ursache ist verstopfte Düse durch Partikel aus Kältekreis wie Metallabrieb vom Verdichter, Lötrückstände von Installation, Zunder von Kupferleitungen oder Wachs-Ausflockung aus Kältemittel-Öl bei Kälte. Die Düsen-Öffnung von 0,5 bis 2 Millimeter blockiert bereits bei 0,1 bis 0,3 Millimeter Partikeln teilweise. Die Blockade reduziert Kältemittel-Durchfluss um 30 bis 70 Prozent.
Die Symptome zeigen stark erhöhte Überhitzung von 15 bis 30 Kelvin am Verdampfer-Ausgang durch Kältemittel-Mangel. Der Verdampfungsdruck sinkt auf 2 bis 4 bar statt 5 bis 7 bar normal. Die Heizleistung fällt auf 40 bis 70 Prozent Nennleistung. Die Wärmepumpe erreicht Soll-Temperatur nicht mehr oder benötigt doppelte Laufzeit. Der Stromverbrauch steigt um 20 bis 40 Prozent durch ineffizienten Betrieb bei niedrigem Verdampfungsdruck.
Die Diagnose misst Überhitzung durch Temperaturfühler an Saugleitung 20 Zentimeter nach Verdampfer und Druck-Manometer am Verdampfer. Die Sättigungstemperatur ergibt sich aus Druck über Kältemittel-Tabelle: 5 bar R410A entspricht 5 Grad Celsius Sättigung. Eine gemessene Temperatur von 25 Grad Celsius zeigt 20 Kelvin Überhitzung und bestätigt verstopftes Ventil. Die Behebung tauscht Ventil-Einsatz für 40 bis 100 Euro plus Arbeitszeit oder komplettes Ventil bei integrierter Düse.
Defekte Fühler und Sensorik
Bei thermostatischen Ventilen verliert Temperaturfühler Füllung durch Leckage in Kapillarleitung zwischen Fühler und Membran. Die Füllung aus Kältemittel-Gas oder Spezial-Flüssigkeit erzeugt Druck proportional zu Temperatur. Der Druckverlust öffnet Ventil unkontrolliert weit durch fehlenden Gegendruck auf Membran. Das Ventil überflutet Verdampfer mit flüssigem Kältemittel und senkt Überhitzung unter 2 Kelvin. Die Gefahr des Flüssigkeitsschlags am Verdichter steigt dramatisch.
Die Symptome umfassen vereiste Saugleitung durch zu niedrige Verdampfungstemperatur bei Überflutung, instabile Regelung mit schwankender Überhitzung zwischen 0 und 15 Kelvin, ungewöhnlich hoher Verdampfungsdruck von 8 bis 12 bar statt 5 bis 7 bar und laute Geräusche vom Verdichter durch kurzzeitige Flüssigkeits-Mitnahme. Die Diagnose prüft Fühler-Befestigung auf Lockerheit und misst Überhitzung bei verschiedenen Lasten. Schwankungen über 5 Kelvin bei konstanter Last beweisen defekte Regelung.
Bei elektronischen Ventilen verursachen fehlerhafte Sensoren inkorrekte Regelung: Falsch positionierter Temperaturfühler ohne thermischen Kontakt zur Saugleitung misst zu niedrige Temperatur und schließt Ventil zu weit. Defekter Drucksensor mit 0,5 bis 2 bar Abweichung berechnet falsche Sättigungstemperatur und verstellt Überhitzungs-Regelung. Oxidierte Sensor-Kontakte oder Kabelbruch liefern keine Signale und halten Ventil in Notlauf-Position bei 50 Prozent Öffnung. Die Behebung reinigt oder tauscht Sensoren für 50 bis 150 Euro Material plus Kalibrierung.
Mechanische Defekte
Die Ventil-Mechanik versagt durch Verschleiß oder Korrosion: Verhärtete Membran bei TEV durch Alterung verliert Elastizität nach 15 bis 25 Jahren und reagiert träge auf Druck-Änderungen. Verklebter Ventilsitz durch Kältemittel-Öl oder Partikel blockiert Schließen vollständig. Gebrochene Feder im TEV verändert Überhitzungs-Sollwert unvorhersehbar. Blockierter Schrittmotor im EEV durch Korrosion oder Überhitzung hält Ventil in fester Position ohne Regelung.
Die Symptome zeigen konstantbleibende Heizleistung unabhängig von Last-Anforderung, fehlende Reaktion auf Temperatur-Änderungen der Wärmequelle, Überhitzung außerhalb 4 bis 10 Kelvin Normbereich dauerhaft und ungewöhnliche Geräusche wie Rattern vom Schrittmotor oder Pfeifen durch teilblockierten Durchfluss. Die Reparatur einzelner Komponenten wie Membran oder Feder kostet 80 bis 200 Euro Material aber erfordert Fachkenntnis. Der Komplett-Tausch mit 800 bis 2.500 Euro vermeidet Risiko unvollständiger Reparatur bei alten Ventilen über 12 Jahre.
Einstellung und Optimierung
Überhitzungs-Justage bei TEV
Die Überhitzung stellt sich über Einstellschraube am Ventil-Kopf ein. Drehung im Uhrzeigersinn komprimiert Feder stärker und erhöht Soll-Überhitzung um 0,5 bis 1 Kelvin pro Umdrehung. Drehung gegen Uhrzeigersinn entspannt Feder und senkt Überhitzung. Die Werks-Einstellung liegt meist bei 6 bis 8 Kelvin optimal für Standard-Betrieb. Die Nachjustierung erfolgt in 0,25 Umdrehungs-Schritten mit 15 Minuten Wartezeit zwischen Änderungen für Stabilisierung.
Die Messung erfordert präzise Thermometer mit 0,1 Kelvin Auflösung und Druck-Manometer mit 0,1 bar Genauigkeit: Temperaturfühler klebt mit Wärmeleitpaste auf Saugleitung 20 Zentimeter nach Verdampfer isoliert gegen Umgebung. Manometer verbindet mit Service-Port am Verdampfer-Ausgang. Die Wärmepumpe läuft 30 Minuten bei 70 bis 100 Prozent Last für stabilen Betriebspunkt. Die Überhitzung berechnet Temperatur minus Sättigungstemperatur aus Druck-Tabelle für genutztes Kältemittel R32, R410A oder R290.
Die Optimierung balanciert Ziele: Maximale Sicherheit bevorzugt 8 bis 10 Kelvin bei unkritischen Anwendungen mit stabiler Last. Höchste Effizienz strebt 5 bis 6 Kelvin bei modernen Anlagen mit guter Regelstabilität. Kompromiss für Standard-Wärmepumpen liegt bei 7 Kelvin mit 90 Prozent Verdampfer-Nutzung und ausreichender Sicherheits-Marge. Die Einstellung prüft jährliche Wartung und korrigiert bei Drift durch Membran-Alterung oder Fühler-Verschleiß um plus-minus 1 bis 2 Kelvin über Jahre.
EEV-Parametrierung
Elektronische Ventile programmieren über Hersteller-Software oder Display-Menü am Regler: Soll-Überhitzung wählt zwischen 3 und 8 Kelvin je nach Anwendung. Regel-Algorithmus entscheidet zwischen PI-Regler für stabile Lasten oder adaptiver Regler für variable Bedingungen. Schrittmotor-Geschwindigkeit limitiert Änderungs-Rate zwischen 10 und 100 Schritte pro Sekunde für sanfte oder schnelle Reaktion. Sicherheits-Grenzen definieren minimale Öffnung von 10 bis 20 Prozent gegen Einfrieren und maximale Öffnung von 80 bis 95 Prozent gegen Überflutung.
Die Sensor-Kalibrierung gleicht Messwert-Offsets aus: Temperatur-Sensoren kalibrieren gegen Referenz-Thermometer in Eiswasser bei 0 Grad Celsius und kochendem Wasser bei 100 Grad Celsius auf plus-minus 0,2 Grad Celsius Genauigkeit. Druck-Sensoren prüfen gegen Master-Manometer bei 5, 10, 15, 20, 25 bar auf plus-minus 0,1 bar Abweichung. Die Korrektur-Werte speichern im Regler-Speicher. Die Kalibrierung wiederholt alle 2 bis 3 Jahre bei kritischen Anlagen oder nach Sensor-Tausch.
Die Betriebs-Optimierung nutzt Datenlogging: Der Regler protokolliert Überhitzung, Ventil-Position, Temperaturen und Drücke minütlich über SD-Karte oder Cloud. Die Analyse identifiziert Probleme wie zu häufige Ventil-Bewegung bei instabiler Regelung, Überhitzungs-Schwankungen über 3 Kelvin bei Last-Sprüngen oder zu niedrige durchschnittliche Überhitzung unter 4 Kelvin mit Flüssigkeitsschlag-Risiko. Die Parameter-Anpassung stabilisiert Betrieb und optimiert Effizienz mit 2 bis 5 Prozent JAZ-Steigerung durch Feintuning.
Austausch-Kosten
Material-Preise nach Typ
Thermostatische Expansionsventile kosten 30 bis 80 Euro für Standard-Modelle mit innerem Druckausgleich bei 3 bis 8 Kilowatt Kälteleistung. Ventile mit äußerem Druckausgleich erreichen 50 bis 120 Euro durch zusätzliche Leitung und komplexere Membran-Konstruktion. Spezial-Ventile für R290 oder CO2 liegen bei 80 bis 180 Euro durch erhöhte Sicherheits-Anforderungen und druckfeste Materialien bis 50 bar Betriebsdruck.
Elektronische Expansionsventile beginnen bei 100 Euro für einfache Schrittmotor-Ventile ohne Regler bis 300 Euro für integrierte Ventil-Regler-Einheiten mit Display. Separate Regler kosten 150 bis 400 Euro zusätzlich bei Mehrventil-Systemen. Die Temperatur-Sensoren liegen bei 20 bis 50 Euro pro Stück, Druck-Sensoren bei 80 bis 200 Euro. Ein komplettes EEV-System mit Ventil, Regler und 2 Temperatur-Sensoren plus Druck-Sensor summiert auf 400 bis 800 Euro Material.
Die Hersteller-Bindung verteuert Original-Ersatzteile: Viessmann Original-Expansionsventile kosten 137 bis 280 Euro für TEV oder 180 bis 450 Euro für EEV gegenüber 60 bis 200 Euro für universelle Ventile. Vaillant Ersatzteile erreichen ähnliche Niveaus. Die Kompatibilität prüft Kältemittel-Eignung, Leistungsbereich, Anschluss-Gewinde und bei EEV zusätzlich Protokoll-Kompatibilität zwischen Ventil und Wärmepumpen-Regler.
Arbeitskosten und Kältekreis-Eingriff
Der Ventil-Tausch erfordert lizenzierten Kältetechniker nach F-Gase-Verordnung für Eingriff in Kältekreis. Die Arbeitszeit beträgt 3 bis 6 Stunden abhängig von Zugänglichkeit: Externes Monoblock-Ventil mit 3 Stunden oder internes Split-Ventil im Innengerät mit 5 bis 6 Stunden bei kompletter Gehäuse-Demontage. Der Stundensatz liegt bei 80 bis 120 Euro netto oder 95 bis 143 Euro brutto. Die Gesamt-Arbeitskosten erreichen 285 bis 720 Euro einfach oder 475 bis 860 Euro komplex.
Die Arbeitsschritte umfassen Kältemittel-Abpumpen in Recycling-Station oder Absaugen zur Entsorgung für 100 bis 250 Euro Entsorgungsgebühr abhängig von Kältemittel und Menge, Entlöten oder Abschrauben des alten Ventils mit Rohr-Kappung bei gelöteter Ausführung, Installation des neuen Ventils mit Löten von Kupfer-Anschlüssen für leckagefreie Verbindung, Evakuierung mit Vakuumpumpe auf unter 0,5 Millibar für mindestens 2 Stunden zur Feuchtigkeits- und Luft-Entfernung und Kältemittel-Neubefüllung nach Hersteller-Gewicht von 1,5 bis 4 Kilogramm bei Wärmepumpen.
Die Kältemittel-Kosten variieren drastisch: R32 liegt bei 15 bis 25 Euro pro Kilogramm oder 45 bis 100 Euro Füllkosten bei 3 Kilogramm typisch. R410A erreicht 30 bis 50 Euro pro Kilogramm oder 90 bis 200 Euro durch FCKW-Verordnung und auslaufende Verfügbarkeit. R290 kostet 35 bis 60 Euro pro Kilogramm oder 70 bis 180 Euro bei kleiner Füllmenge von 2 Kilogramm aber Sicherheits-Aufpreis. Die Gesamt-Kältemittel-Position beträgt 70 bis 250 Euro je nach System.
Gesamtkosten-Kalkulation
Die Mindest-Kosten für einfachen TEV-Tausch summieren: Standard-TEV 50 Euro, Arbeitszeit 3 Stunden 285 Euro, Kältemittel R32 70 Euro, Kleinmaterial 30 Euro, Anfahrt 80 Euro erreichen 515 Euro netto oder 613 Euro brutto. Die typischen Kosten zeigen Marken-TEV 90 Euro, Arbeitszeit 4 Stunden 400 Euro, Kältemittel 120 Euro, Nebenkosten 100 Euro für 710 Euro netto oder 845 Euro brutto.
Die höheren Kosten bei EEV-Tausch mit Sensor-Kalibrierung umfassen EEV-System 350 Euro, Arbeitszeit 6 Stunden 600 Euro, Kältemittel 150 Euro, Programmierung und Test 200 Euro, Nebenkosten 150 Euro summieren 1.450 Euro netto oder 1.726 Euro brutto. Die Maximum-Kosten bei zusätzlichen Komponenten zeigen EEV-Premium 500 Euro, Arbeitszeit komplex 8 Stunden 880 Euro, R410A-Kältemittel 220 Euro, Filtertrockner-Tausch 150 Euro, Lecksuche und Prüfung 300 Euro, Anfahrt 120 Euro erreichen 2.170 Euro netto oder 2.582 Euro brutto.
Die Wirtschaftlichkeits-Prüfung vergleicht Reparatur gegen Neukauf bei hohen Kosten über 1.500 Euro: Luftwärmepumpe mit 10 Kilowatt kostet 15.000 bis 20.000 Euro neu minus 30 Prozent BAFA gleich 10.500 bis 14.000 Euro. Bei Altanlage über 12 Jahre mit COP unter 3,5 rechtfertigt 0,8 bis 1,2 Punkte COP-Gewinn von neuem System den Komplett-Tausch durch 300 bis 600 Euro jährliche Stromkosten-Ersparnis. Die Reparatur für 1.200 Euro lohnt nur bei Anlagen unter 8 Jahre mit COP über 4,0.
Wartung und Prävention
Filtertrockner als Schutz-Komponente
Der Filtertrockner sitzt zwischen Verflüssiger und Expansionsventil und entfernt Feuchtigkeit und Partikel aus Kältemittel. Die Feuchtigkeit gefriert zu Eis-Kristallen bei Expansionsventil-Entspannung auf minus 10 bis minus 30 Grad Celsius und verstopft Düse. Die Partikel aus Verdichter-Abrieb, Installations-Verschmutzung oder Öl-Zersetzung blockieren enge Ventil-Öffnungen. Der Filtertrockner schützt Expansionsventil als teuerste austauschbare Komponente nach Verdichter.
Die Kapazität erschöpft nach 20.000 bis 40.000 Betriebsstunden oder 5 bis 8 Jahren Alter je nach Kältekreis-Sauberkeit. Gesättigter Filtertrockner zeigt 0,3 bis 1 bar Druckabfall zwischen Ein- und Ausgang statt 0,05 bis 0,1 bar normal. Die Trockner-Temperatur sinkt unter Verflüssiger-Temperatur durch Drosselwirkung. Der Wechsel kostet 80 bis 180 Euro Material plus 200 bis 400 Euro Arbeitszeit für Kältekreis-Öffnung und erfolgt präventiv alle 5 Jahre oder obligatorisch bei jedem Kältekreis-Eingriff.
Die Wartungs-Frequenz intensiviert bei kritischen Anwendungen: Hochtemperatur-Wärmepumpen mit 65 bis 75 Grad Celsius Vorlauf zersetzen Kältemittel-Öl schneller und erfordern 3-Jahres-Wechsel. Anlagen mit häufigen Defekten in Vergangenheit benötigen 2-Jahres-Kontrolle auf Partikel-Beladung. Neue Installationen prüfen nach erstem Jahr auf Installations-Verschmutzung durch Lötrückstände oder Späne mit Filtertrockner-Tausch bei sichtbarer Verschmutzung im Schauglas.
Regelmäßige Überhitzungs-Kontrolle
Die jährliche Wartung misst Überhitzung als kritischen Parameter für Expansionsventil-Funktion und Verdichter-Schutz. Die Messung bei 70 bis 100 Prozent Last zeigt Nennbetriebs-Punkt. Werte zwischen 5 und 9 Kelvin bestätigen korrekte Funktion. Abweichungen unter 4 Kelvin warnen vor Flüssigkeitsschlag-Risiko und erfordern Ventil-Nachjustierung oder Sensor-Prüfung bei EEV. Werte über 12 Kelvin signalisieren verstopftes Ventil, defekte Fühler oder zu geschlossene Einstellung mit 10 bis 25 Prozent Effizienz-Verlust.
Die Teillast-Prüfung bei 30 bis 50 Prozent Verdichter-Drehzahl testet Regelstabilität. Die Überhitzung sollte maximal plus-minus 2 Kelvin von Volllast-Wert abweichen bei TEV oder plus-minus 1 Kelvin bei EEV. Größere Schwankungen beweisen instabile Regelung durch falsche Düsen-Größe bei TEV, defekte Fühler oder fehlerhafte EEV-Parametrierung. Die Abhilfe justiert TEV-Einstellung, tauscht Fühler für 80 bis 200 Euro oder programmiert EEV-Algorithmus neu für 150 bis 350 Euro Ingenieur-Aufwand.
Die Dokumentation protokolliert Überhitzungs-Verlauf über Jahre zur Trend-Analyse. Kontinuierlicher Anstieg um 0,5 bis 1 Kelvin jährlich zeigt schleichende Ventil-Verstopfung oder Fühler-Drift. Die Früherkennung erlaubt planbare Wartung statt Notfall-Ausfall mit Express-Zuschlägen von 500 bis 1.500 Euro für Wochenend- oder Nacht-Einsatz. Die präventive Wartung kostet 150 bis 300 Euro jährlich und verhindert Reparaturen von 1.000 bis 2.500 Euro durch rechtzeitige Intervention.
Fazit: Kritisches Regelorgan für Effizienz und Schutz
Das Expansionsventil bildet essentielles Steuerelement im Kältekreislauf durch Druckreduzierung von 18 bis 30 bar auf 3 bis 8 bar zur Kältemittel-Verdampfung. Die präzise Überhitzungsregelung zwischen 4 und 10 Kelvin maximiert Verdampfer-Nutzung auf 85 bis 95 Prozent Fläche für höchste Effizienz und schützt Verdichter vor Flüssigkeitsschlag durch vollständige Verdampfungs-Sicherstellung.
Elektronische Expansionsventile übertreffen thermostatische Ventile durch 5 bis 15 Prozent höhere Effizienz bei Mehrkosten von 200 bis 400 Euro System. Die präzisere Regelung auf 4 bis 5 Kelvin Überhitzung statt 6 bis 10 Kelvin nutzt Verdampfer-Fläche optimal. Die schnelle Reaktion in 0,5 bis 2 Sekunden stabilisiert Inverter-Betrieb und reduziert Verdichter-Taktung für längere Lebensdauer. Die Amortisation erfolgt durch Stromkosten-Einsparung von 100 bis 250 Euro jährlich innerhalb 2 bis 4 Jahren.
Die Austauschkosten zwischen 800 und 2.500 Euro abhängig von Typ und Komplexität erfordern Wirtschaftlichkeits-Prüfung bei Altanlagen. Die jährliche Wartung mit Überhitzungs-Kontrolle, Filtertrockner-Prüfung und Sensor-Kalibrierung kostet 150 bis 300 Euro und verhindert teure Ausfälle. Die Optimierung durch korrekte Einstellung steigert JAZ um 2 bis 5 Prozent oder 50 bis 150 Euro Einsparung jährlich bei nur 1 bis 2 Stunden Ingenieur-Aufwand für Parametrierung.
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