Wärmepumpen gehört die Zukunft

Wärmepumpen gehört die Zukunft

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE untersuchte in den vergangenen zwölf Jahren das Potenzial von Wärmepumpen anhand von Feldtests. Die Ergebnisse zeigen, dass Wärmepumpen auch im Gebäudebestand effizient arbeiten.

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

Das Forschungsinstitut stellte auf der DKV Tagung (Deutscher Kälte- und Klimatechnischer Verein) im November 2017 in Bremen nun erstmals Zwischenergebnisse der Langzeitbeobachtung vor. Wärmepumpen sind die wichtigste Heiztechnik der Zukunft, so lautet das Fazit der Forscher. Die Effizienz der neuen Generation von Luft/Wasser-Wärmepumpen habe sich im Vergleich zu einer früheren Untersuchung von vor zehn Jahren um etwa 20 Prozent gesteigert.

Wichtigste Heiztechnik in Deutschland

Zur Effizienzsteigerung tragen zum einen die Geräte selbst bei, zum anderen aber auch die verbesserten Installationen sowie Wärmeübergabesysteme. Diese ermöglichen geringe Heizkreistemperaturen. 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 beschreibt das Verhältnis von erzeugter Heizungswärme zur eingesetzten Antriebsenergie.

„Wärmepumpen werden sich zur zukünftig wichtigsten Heiztechnik in Deutschland entwickeln. Wärmepumpen sollen 2050 65 bis 90 Prozent der Niedertemperaturwärme in Gebäuden bereitstellen“, sagt Dr. Marek Miara, Koordinator Wärmepumpen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Die genannten Werte stammen aus der Studie „Was kostet die Energiewende“, die die Forschungseinrichtung 2015 erstellte. Deren zugrunde liegendes Rechenmodell für die Optimierung von Transformationspfaden nationaler Energiesysteme REMod kam seither in vielfältigen Projekten zum Einsatz.

Ausbau des Wärmepumpenbereichs

Dieses Ergebnis nahm das Fraunhofer ISE zum Anlass, seine Wärmepumpen-Aktivitäten massiv auszubauen. Es erfolgte die Errichtung eines Testlabors. Zudem verstärkte das Institut die Forschung an Konzepten für die Anwendung in Mehrfamilienhäusern. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der anspruchsvollen Warmwasserbereitung in diesem Bereich. Das Testlabor zur Vermessung von Wärmepumpen soll Anfang 2018 seine Akkreditierung durch die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) erhalten. Die Beglaubigung erlaubt es ihm dann, offizielle Zertifikate für die Leistungsdaten von Wärmepumpen auszustellen.

In Kooperation mit Industriepartnern entwickelt das Forschungsinstitut in seinem ServiceLab Heat Pumps and Chillers seit Jahren Wärmepumpen und deren Systemeinbindung. Die Wissenschaftler arbeiten zusätzlich an der VDI-Richtlinie 4645 zur Planung und Installation von Wärmepumpen. Sie fördern zudem die Weiterbildung von Technikern und Handwerkern.

Dr. Marek Miara leitet das Forschungsprojekt Annex 50 „Heat Pumps in Multi-Family Buildings for Space Heating and DHW – Heat Pumping Technologies“ der Internationalen Energieagentur IEA.

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