Elektrische Wärmepumpen sind nicht nur in Neubauten, sondern auch in Bestandsgebäuden eine gute Wahl. Das ist das zentrale Ergebnis eines Forschungsprojekts des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE.
"Die Wärmepumpen in unserem Forschungsprojekt liefern die gewünschte Wärme zuverlässig, es gab kaum Betriebsstörungen", wird Marek Miara, Koordinator Wärmepumpen am Fraunhofer ISE, in der Mitteilung des Instituts zitiert. Offensichtliche Fehler bei der Installation oder Parametrierung der Regler seien deutlich seltener geworden. Dennoch gebe es etwa bei der Installation weiter Luft nach oben.
Deutlich niedrigere CO2-Emissionen
Ein weiterer Vorteil aus Sicht der Forscher: Die Wärmepumpen sind auch gut für das Klima. Die auf Basis der Messungen errechneten CO2-Emissionen lagen laut Mitteilung im Vergleich zu Erdgas-Brennwertheizungen um 19 bis 57 Prozent niedriger.
Ein Selbstläufer ist die Nutzung von Wärmepumpen nach Einschätzung der Fraunhofer-Forscher dennoch nicht. "Ein erfolgreicher Betrieb hängt nicht nur von der Qualität und Effizienz der Wärmepumpe ab, sondern vor allem auch von äußeren Faktoren", betont Miara. Dazu gehörten vor allem das energetische Niveau des Gebäudes und das installierte Wärmeübergabesystem.
Alter spielt keine Rolle
Das Alter des Gebäudes ist nach den im Projekt erhobenen Daten nicht relevant. Auch ein Umstieg auf Flächenheizsysteme ist nicht zwangsläufig erforderlich. Auf dem Markt würden inzwischen Heizkörper angeboten, die bei gleichem Platzbedarf wesentlich geringere Heizkreistemperaturen benötigen. "Der Gesamterfolg hängt von einer guten Planung und sorgfältigen Installation ab", so Miara.
In den Blick genommen hat das Fraunhofer ISE auch die Einbindung elektrischer Wärmepumpen in ein intelligentes Stromnetz. Im Fokus standen die Funktionalitäten des SG-Ready-Labels, das Smart-Grid-fähige Wärmepumpen kennzeichnet. Laut Mitteilung haben Simulationsrechnungen die Zweckmäßigkeit der intelligenten Ansteuerung bestätigt und für eine Poolgröße ab 250 Wärmepumpen eine reproduzierbare Laständerung nachgewiesen.
Mittelwert von 3,1
Das Fraunhofer ISE konnte 41 Wärmepumpen mit gleichem Auswertzeitraum und einheitlicher Bilanzgrenze auswerten. Für den Zeitraum Juli 2018 bis Juni 2019 hat das Institut 29 Außenluft-Wärmepumpen zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung analysiert. Die Anlagen erreichten Jahresarbeitszahlen (JAZ) von 2,5 bis 3,8. Der Mittelwert lag bei 3,1.
Zwei Ausreißer mit besonders guten JAZ wurden bei der Berechnung nicht berücksichtigt. Bei den zwölf Erdreich-Wärmepumpen ermittelten die Forscherinnen und Forscher JAZ zwischen 3,3 und 4,7 bei einem Mittelwert von 4,1. Bei den Erdwärmepumpen wurde ein negativer Ausreißer nicht berücksichtigt.
Seltene Extreme fallen nicht ins Gewicht
Die maximal zur Raumheizung erforderlichen Vorlauftemperaturen lagen für die 27 Außenluft-Wärmepumpen im Mittel bei knapp 44 Grad Celsius, bei den elf Erdreich-Wärmepumpen waren es etwas über 45 Grad Celsius (jeweils ohne Ausreißer). "Im Bestandsgebäudebereich werden oft die erforderlichen Heizkreistemperaturen im Normauslegungspunkt diskutiert, also die Heizkreistemperaturen bei sehr geringen Außentemperaturen um minus zwölf bis minus 16 Grad Celsius", so Miara. So bitterkalte Tage würden jedoch nur äußerst selten auftreten. Ausschlaggebend für die Effizienz seien daher vor allem die erforderlichen Temperaturen, wenn am meisten geheizt wird, also bei Temperaturen knapp über null Grad Celsius. "Die seltenen Extreme fallen daher in der Jahresbilanz kaum ins Gewicht." (amo)
