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Lohnt es sich, mit dem Umstieg auf die Wärmepumpe auf technologische Weiterentwicklungen zu warten?

Folge 9 der Serie «Wärmepumpen im Bestand»

Ob es sich lohnt, mit der Installation einer Wärmepumpe noch weiter zu warten, hängt von zwei Überlegungen ab: Ist die Technologie auf heutigem Stand reif für den zufriedenstellenden Einsatz im Gebäudebestand? Und: Welche Vorteile sind ggfs. von einer Weiterentwicklung der Technologie zu erwarten?

Die Ergebnisse unserer Langzeit-Monitoringprojekte, die in früheren Folgen der Serie beschrieben wurden (Folgen 4, 5, 6) und die die Basis für die positive ökologische (Folge 7) und ökonomische Bewertung (Folge 8) von Wärmepumpen bildeten, basieren auf dem technologischen Stand von vor fünf bis zehn Jahren. Schon damals waren beispielsweise die meisten Luft-Wärmepumpen mit elektronischen Expansionsventilen ausgestattet, die eine bedeutsame Effizienzsteigerung mit sich brachten. Einige der untersuchten Anlagen arbeiteten bereits mit leistungsgeregelten Verdichtern – heute ist das Standard. Diese zwei Beispiele zeigen, wie stark sich die Technologie in letzten Jahren bereits weiterentwickelt hat.

Ähnlich wie bei anderen ausgereiften technischen Geräten ist heute eine breite Produktpalette auf dem Markt, die sich über den Preis und die (oft damit verbundene) Effizienz unterscheiden. Eine Analyse der so genannten „BAFA-Liste“, die alle für die Förderung zugelassene Geräte in Deutschland  beinhaltet, zeigt eine enorme Bandbreite von Effizienzwerten beim gleichen Betriebspunkt der Wärmepumpen. So liegen zum Beispiel für die Außentemperatur 2°C (die Temperatur, die die Wärmepumpe „zur Verfügung“ hat) und Wärmesenkentemperatur 35°C (die Temperatur, die die Wärmepumpe liefert) Effizienzwerte (COP-Werte) von Luft/Wasser-Wärmepumpen zwischen 3,1 und 4,7!

Diese große Spannbreite verdeutlicht, wie groß schon heute die Unterschiede zwischen den angebotenen Produkten sind. Sie zeigt aber auch, wie hoch die heute bereits erreichbare technische Effizienz ist. Der nächste Schritt der Entwicklung sollte daher sein, die gute Effizienz kostengünstiger anbieten zu können. Dies wird mit höheren Stückzahlen als kontinuierliche Entwicklung auch erwartet.

Und schließlich: Der Europäische Wärmepumpenverband EHPA meldet knapp 15 Millionen installierte Wärmepumpen in 21 europäischer Länder im Jahr 2020. Pro Jahr kamen zuletzt ca. 1,6 Millionen dazu. Tendenz stark steigend. Eine unausgereifte Technologie wäre nicht in der Lage, solche Verkaufszahlen zu erreichen.

Werden Wärmepumpen zukünftig noch besser für Bestandsgebäude geeignet sein?

Die ISH (Internationale Sanitär- und Heizungsmesse) in Frankfurt, die vor einem Monat online stattgefunden hat, ist ein guter Barometer, um technische Trends im Markt zu erkennen. Die Mehrheit der Hersteller präsentierte dieses Jahr Lösungen für Bestandsgebäude. Viele neue Produkte arbeiten mit klimafreundlichen Kältemitteln, die „nebenbei“ auch höhere Temperaturen ermöglichen (zum Beispiel das natürliche Kältemittel Propan). Es ist also kein Problem, das passende Gerät auch für Häuser zu finden, die hohe Heizkreistemperaturen benötigen.     

Vor 20-30 Jahren ging es darum, zu beweisen, dass Wärmepumpen funktionieren. Vor ca. 10 Jahren haben viele noch die ausreichende Effizienz der Geräte in Frage gestellt. Heute ist das bei richtig geplanten und installierten Anlagen kein Thema mehr. Es kommt immer weniger auf das Gerät als auf eine fachgerechte Installation an. Die heutigen Strukturen und Prozesse im Markt sind noch nicht darauf ausgerichtet, die notwendige Menge an Wärmepumpen zu installieren – zumindest in Deutschland, aber auch in einigen anderen Ländern. Viele Kunden berichten davon, dass es schwierig ist, kurzfristig ein Angebot und einen Installationstermin zu bekommen. Je klarer die politischen Rahmenbedingungen hier gesetzt werden, desto stärker wird sich die Branche auf die neuen Herausforderungen einstellen.

Die technische Weiterentwicklung von Wärmepumpen ist derzeit auf unterschiedliche Ziele ausgerichtet, so wie auch die Bedürfnisse und Erwartungen der Endkunden unterschiedlich sind. Das spiegelt sich in den Arbeiten im Rahmen des internationalen Projekts „Annex 55 CCB“. Die vier möglichen Entwicklungsrichtungen sind schematisch in dieser Grafik dargestellt.

© Fraunhofer ISE

Beim ersten Entwicklungsziel „so günstig wie möglich, so effizient wie nötig“ handelt sich um eine massenmarkt-taugliche Variante. Sie ist nicht durch die höchste Effizienz gekennzeichnet, dafür aber preislich attraktiv. Die zweite Richtung steht für eine maximal flexible Wärmepumpe. In der Weiterentwicklung wird dabei der Fokus auf die Kommunikationsfähigkeit des Geräts gelegt. Das kann der Austausch mit dem äußeren Energiesystem als auch die Kommunikation innerhalb des (smarten) Gebäudes umfassen. Eine weitere Variante soll eine sehr kompakte Heizungstechnik ermöglichen. In vielen Fällen kann dies eine entscheidende Rolle bei der Kaufentscheidung spielen. Und dann gibt es noch die weniger spezifische „Luxus“ Variante. Wahrscheinlich wird bei dieser Lösung nicht der Preis oder die Kompaktheit, sondern die technische Raffinesse, die maximale Effizienz, aber auch das Design eine Rolle spielen. Sicher wird es noch deutlich mehr Varianten auf dem Markt geben, die jeweils eine Mischung aus den dargestellten vier Grundrichtungen sind.

Es wird also deutlich, dass es aus Kundensicht keinen Grund gibt, auf technologische Weiterentwicklungen zu warten und vorerst noch keine Wärmepumpe zu installieren. Es gibt schon heute viele verschiedene Produkte im Markt, die die jeweils spezifischen Anforderungen erfüllen können. Zukünftige Wärmepumpenmodelle werden zwar wahrscheinlich schneller und einfacher installiert werden können oder sogar in der Lage sein, sich im Betrieb selbst zu optimieren. Die Geräte werden aber nicht prinzipiell „viel besser geeignet“ sein, auch nicht für Bestandsgebäude. Und: Um die Klimaziele zu erreichen, haben wir einfach keine Zeit mehr zu verlieren.   

Die nächste Folge der Serie wird das Thema hybride Anlagen adressieren. Lohnt es sich eine Wärmepumpe mit einem Gaskessel zu kombinieren? 

Zum Weiterlesen:

Überblick über die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von Wärmepumpen.

Teil 8 der Serie «Wärmepumpen im Bestand»: Ist das Heizen mit Wärmepumpen nicht zu teuer?

Teil 7 der Serie «Wärmepumpen im Bestand»: Wie ökologisch arbeiten Wärmepumpen im Bestand?

Titelbild: Haus mit Sole-Wasser-Wärmepumpe. Ein Referenzobjekt des Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V. © BWP.

Dieser Blogbeitrag wird finanziell durch die Stiftung Klimaneutralität unterstützt.

Marek Miara

Marek Miara verfügt über langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien. Am Fraunhofer ISE arbeitet er bereits seit 18 Jahren, gegenwärtig ist er dort als „Business Developer Heat Pumps“ tätig. Er ist Master-Absolvent der Technischen Universität Breslau (2000) sowie der Universität Kassel (2004). Im Jahr 2014 promovierte er an der Technischen Universität Breslau.
Neben nationalen Projekten betreute er internationale EU-Projekte und Aktivitäten im Rahmen von IEA - Heat Pump Technologies. Für Annex 50 (Heat Pumps in Multi-Family Buildings for Space Heating and DHW) wurde ihm die Rolle des „Operating Agent[s]“ anvertraut. Zudem ist er Mitglied bei mehreren Gremien des VDI (Verband Deutscher Ingenieure), Vorstandsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Kälte- und Klimatechnik (DKV), Vorstandsmitglied des Europäischen Wärmepumpenverband (ehpa) sowie Mitbegründer der polnischen Wärmepumpenverbandes (PORT PC).

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