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Energie-Nachrichten

Feldtests best鋞igen Potenzial von W鋜mepumpen als wichtigster Heiztechnik der Zukunft

W鋜mepumpen k鰊nen auch im Geb鋟debestand effizient arbeiten. Zu diesem Ergebnis kommt das Fraunhofer-Institut f黵 Solare Energiesysteme ISE anhand von Feldtests der vergangenen zw鰈f Jahre. Auf einer wissenschaftlichen Tagung stellt das Forschungsinstitut erstmals die Daten der neuesten Langzeitbeobachtung vor. Im Vergleich zu einem fr黨eren Projekt im Bereich der Bestandsgeb鋟de hat sich die Effizienz der Luft/Wasser-W鋜mepumpen um etwa 20 Prozent gesteigert. Auch aus diesem Grund baut das Fraunhofer ISE seine W鋜mepumpen-Aktivit鋞en massiv aus, unter anderem mit einem Testlabor und verst鋜kter Forschung an Konzepten f黵 den Einsatz in Mehrfamilienh鋟sern.

Feldtest und Studie

"W鋜mepumpen werden sich zur zuk黱ftig wichtigsten Heiztechnik in Deutschland entwickeln", sagt Dr. Marek Miara, Koordinator W鋜mepumpen am Fraunhofer-Institut f黵 Solare Energiesysteme ISE in Freiburg, und pr鋤isiert: "W鋜mepumpen sollen 2050 65 bis 90 Prozent der Niedertemperaturw鋜me in Geb鋟den bereitstellen." Er st黷zt sich bei diesen Zahlen auf die Studie "Was kostet die Energiewende", die das Institut 2015 erstellte und deren zugrunde liegendes Rechenmodell f黵 die Optimierung von Transformationspfaden nationaler Energiesysteme REMod seither in vielf鋖tigen Projekten zum Einsatz kam.

Die neuesten Feldtest-Ergebnisse des Fraunhofer ISE best鋞igen das gro遝 Potenzial von W鋜mepumpen. Auf der DKV Tagung (Deutscher K鋖te- und Klimatechnischer Verein) im November in Bremen stellt das Fraunhofer ISE den rund 500 Wissenschaftlern, neben anderen Forschungsarbeiten rund um W鋜mepumpen, erstmals Zwischenergebnisse aus einer Feldstudie von W鋜mepumpen in Geb鋟den vor, die 黚erwiegend zwischen 1950 und 1995 installiert wurden. Die Auswertungen zeigen, dass die neue Generation von Anlagen im Mittel knapp 20 Prozent an Effizienz gewonnen hat. Vergleichsbasis ist dabei ein Projekt mit 鋒nlichem Fokus von vor 10 Jahren. Die Effizienzgewinne liegen einerseits an den Ger鋞en selbst, andererseits an verbesserten Installationen sowie W鋜me黚ergabesystemen, die geringere Heizkreistemperaturen erm鰃lichen. Die mittleren Jahresarbeitszahlen JAZ der Luft/Wasser-W鋜mepumpen liegen bei 15 gemessenen Anlagen zwischen 2,5 und 3,4. Ein umfassend saniertes Geb鋟de erreichte eine JAZ von 4,1. Die Jahresarbeitszahl beschreibt das Verh鋖tnis von erzeugter Heizungsw鋜me zur eingesetzten Antriebsenergie.

Fraunhofer ISE baut W鋜mepumpenbereich massiv aus

In seinem ServiceLab Heat Pumps and Chillers entwickelt und verbessert das Institut in Zusammenarbeit mit der Industrie seit Jahren W鋜mepumpen und deren Systemeinbindung. So arbeitet es auch an der VDI-Richtlinie 4645 zu Planung und Installation von W鋜mepumpen mit und engagiert sich bei der Weiterbildung von Technikern und Handwerkern. Miara ist au遝rdem Leiter des Forschungsprojekts Annex 50 "Heat Pumps in Multi-Family Buildings for Space Heating and DHW" Heat Pumping Technologies der Internationalen Energieagentur IEA.

Angesichts der wachsenden Bedeutung von W鋜mepumpen hat das Institut Laborfl鋍hen und Mitarbeiterzahl in diesem Bereich deutlich erh鰄t. Im Rahmen mehrerer Projekte untersuchen die Forscher unter anderem Anwendungen von W鋜mepumpen in Mehrfamilienh鋟sern. Ein Fokus dabei ist die anspruchsvolle Warmwasserbereitung in diesem Bereich. Anfang 2018 plant das Testlabor zur Vermessung von W鋜mepumpen seine Akkreditierung durch die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) und kann dann damit offizielle Zertifikate f黵 die Leistungsdaten von W鋜mepumpen ausstellen.

Hintergrund W鋜mepumpen

Heizung und Warmwasser ben鰐igen in Deutschland rund 40 Prozent der Endenergie. Dieser heute weitgehend fossil gedeckte Bereich ist ideal f黵 Solarthermie und Umweltw鋜me geeignet. W鋜mepumpen haben dabei die Aufgabe, Umweltenergie, zum Beispiel aus Erdreich, Wasser oder Luft, f黵 Heizzwecke nutzbar machen. Dazu ben鰐igen W鋜mepumpen Energie wie Strom oder Gas. Die Effizienz einer W鋜mepumpe wird mit der Jahresarbeitszahl JAZ beschrieben. Bei einer JAZ von drei macht die W鋜mepumpe aus einem Teil Antriebsenergie drei Teile Nutzenergie. F黵 die Gesamtbilanz ist noch die Antriebsenergie wichtig. F黵 eine Kilowattstunde Strom werden heute im Mittel etwa das 1,8-fache an fossiler Prim鋜energie eingesetzt. Ist die JAZ einer elektrischen W鋜mepumpe h鰄er als dieser Wert, ist sie prim鋜energiem溥ig positiv zu bewerten.

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