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Wärmepumpen werden immer effizienter

Vermessung einer neuartigen Verteilerstruktur zur Verdampfung des Kältemittels einer Wärmepumpe. (Foto: ©Fraunhofer ISE)
Vermessung einer neuartigen Verteilerstruktur zur Verdampfung des Kältemittels einer Wärmepumpe. (Foto: ©Fraunhofer ISE)

Im Gebäudebereich werden zwar immer mehr Wärmepumpen als Heizungssystem eingebaut, doch die versprochene Effizienz lässt manchmal noch zu wünschen übrig. In einem Langzeit-Feldtest hat das Fraunhofer ISE die Stellschrauben zur Effizienzsteigerung von Wärmepumpen im Gebäudebereich nun eruiert.

27.11.2017 – Bereits 37 Prozent der eingebauten Heizsysteme in Neubauten in Deutschland sind Wärmepumpen – doch immer wieder klagen die Bewohner über zu hohen Stromverbrauch da die Anlagen nicht die versprochene einbringen. Woran das liegt, können Hersteller und Handwerker oft nicht mit Sicherheit sagen. Dass Wärmepumpen aber auch im Gebäudebestand effizient arbeiten können und worauf es ankommt hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE anhand von Feldtests der vergangenen zwölf Jahre nachgewiesen und die Ergebnisse nun vorgestellt.

20 Prozent Effizienzsteigerung

In der Feldstudie wurden Wärmepumpen in Gebäuden ausgewertet, die überwiegend zwischen 1950 und 1995 installiert wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die neue Generation Wärmepumpen an Effizienz gewonnen hat: Im Vergleich zu einem früheren Projekt im Bereich der Bestandsgebäude hat sich die Effizienz der Luft/Wasser-Wärmepumpen um etwa 20 Prozent gesteigert. Die Effizienzgewinne liegen laut Studie an den Geräten selbst, aber auch an verbesserten Installationen sowie Wärmeübergabesystemen, die geringere Heizkreistemperaturen ermöglichen.

Die mittleren Jahresarbeitszahlen JAZ der Luft/Wasser-Wärmepumpen liegen bei 15 gemessenen Anlagen zwischen 2,5 und 3,4. Ein umfassend saniertes Gebäude erreichte eine JAZ von 4,1. Die Jahresarbeitszahl JAZ beschreibt das Verhältnis von erzeugter Heizungswärme zur eingesetzten Antriebsenergie. Bei einer JAZ von drei macht die Wärmepumpe aus einem Teil Antriebsenergie drei Teile Nutzenergie. Für eine Kilowattstunde Strom werden heute im Mittel etwa das 1,8-fache an fossiler Primärenergie eingesetzt. Ist die JAZ einer elektrischen Wärmepumpe höher als dieser Wert, ist sie primärenergiemäßig positiv zu bewerten.

Wärmepumpe als Heizsystem der Zukunft

„Wärmepumpen werden sich zur zukünftig wichtigsten Heiztechnik in Deutschland entwickeln“, interpretiert Marek Miara, Koordinator Wärmepumpen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg, die positiven Ergebnisse, Wärmepumpen sollten 2050 daher 65 bis 90 Prozent der Niedertemperaturwärme in Gebäuden bereitstellen. Er stützt sich bei diesen Zahlen auf die Studie Was kostet die Energiewende, die das Fraunhofer ISE 2015 erstellte. Nach diesen Ergebnissen baut das Fraunhofer ISE seine Wärmepumpen-Aktivitäten nun massiv aus, unter anderem mit einem Testlabor und verstärkter Forschung an Konzepten für den Einsatz in Mehrfamilienhäusern. na


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