Die Kernfrage des Projektes „WESPE – Wärmepumpen – Einbau schneller, produktiver und effizienter“ lautete: Wie lässt sich das Ausbauziel von über 500.000 Wärmepumpen pro Jahr trotz Fachkräftemangels realisieren? Dazu analysierten Forscher der Fraunhofer-Institute für Solare Energiesysteme (ISE) und für Bauphysik (IBP) den gesamten Einbauprozess von Luft-Wasser-Wärmepumpen im Ein- und Zweifamilienhaus.
Installation einer Wärmepumpe dauert dreimal so lange wie bei einem Gsboiler
Ihre Befragung unter Fachhandwerkern ergab: Der Einbau einer Wärmepumpe dauert mit durchschnittlich 107 Arbeitsstunden dreimal so lange wie der eines Gasboilers mit rund 36 Stunden. Auf 30 Baustellen erfassten die Wissenschaftler den Zeitbedarf der einzelnen Arbeitsphasen und -schritte. Danach entfallen zehn Prozent auf Planung und Vorbereitung, 81 Prozent auf die Installation und neun Prozent auf Inbetriebnahme und Abrechnung.
Bei der Installation machen die Verrohrung von Heizung, Trinkwasser und Trinkwarmwasser mit zusammen fast 25 Stunden mehr als 20 Prozent der gesamten Projektdauer aus. Fachfremde Arbeiten – die Erstellung von Fundament, Sickergrube/Kondensatabführung, Demontage/Rückbau und der Umbau des Zählerschranks – kosten zusammen knapp 22 Stunden. Mögliche Strategien, um den Wärmepumpeneinbau effizienter zu gestalten, sehen die Experten vom Fraunhofer ISE in Standardisierung, Vorfertigung und workflow-übergreifenden Werkzeugen sowie der Auslagerung fachfremder Arbeiten.
Vorgefertigte Komponenten sparen Zeit auf der Baustelle
Die physischen Prozesse im Wärmepumpeneinbau nahmen die Forscher unter definierten Bedingungen in ihrem Testlabor unter die Lupe, um vergleichbare Ergebnisse zu erlangen. Dort wurde die Installation zuerst mit einer konventionellen Lösung vorgenommen, dann in einem zweiten Testlauf mit neuen, innovativen Lösungen. Im dritten Testlauf wurden diese erneut eingesetzt, nun jedoch mit optimierter Herangehensweise und den Vorerfahrungen aus dem zweiten Testlauf.
Der Vergleich der drei Testläufe ergab ein geringes Optimierungspotenzial durch den Einsatz von Werkzeugen wie Traghilfen und elektrischen Rohrschneidern, die sich mit minimalem Aufwand in die Betriebsabläufe integrieren lassen. Ein Fertigfundament zur Aufstellung der Außeneinheit bringt mittlere Effizienzgewinne, weil insbesondere Schalungs-, Bewehrungs-, Betonier- und Aushärtearbeiten vor Ort entfallen, erfordert aber auch mittlere Anpassungen im Ablauf. Den größten Effekt haben vormontierte Elektroverteiler und vorgefertigte Hydraulikeinheiten. Sie reduzieren Einzelarbeiten und Verbindungsstellen.
Größere Zeitgewinne erfordern angepasste Abläufe
Fraunhofer ISE
Solche Lösungen erfordern jedoch auch hohe Anpassungen im Betrieb. So müssen die vorgefertigten Komponenten bestellt und logistisch abgewickelt werden. Die Hersteller der Produkte könnten deren Anwendung an vielen Stellen erleichtern, etwa durch eindeutige Kennzeichnung von Anschlüssen oder konsequentes Mitdenken von Schnittstellen. Dennoch: Eine vorgefertigte Hydraulikeinheit kann nach Einschätzung der Forscher 1 bis 1,5 Tage auf der Baustelle sparen.
Unterm Strich liefert das Projekt zahlreiche Impulse für Handwerk und Industrie, wie sich der Einbau von Wärmepumpen effizienter gestalten lässt. Für Eigentümer und ihre Berater ist hilfreich zu wissen: Die Umrüstung der Heizung wird perspektivisch vermutlich einfacher, der Aufwand vor Ort geringer.
Das dreijährige Projekt WESPE endet am 30. September 2026. Beteiligt sind die Fraunhofer-Institute für Bauphysik (IBP) und für Solare Energiesysteme (ISE) in Kooperation mit dem Zentralverband Sanitär Heizung Klima (ZVSHK, Koordination), dem Handwerksbetrieb Hans Schramm und der Innung SHK Berlin. Der Bunde fördert das Projekt mit 4,46 Millionen Euro.
Eva Kafke
