Aktuelle Feldmessungen aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz zeigen, dass Wärmepumpen in der Praxis unter verschiedenen Versorgungssituationen – etwa in Bezug auf die Qualität der Gebäudehülle, die Auslegung der Wärmeabgabesysteme, die hydraulische Einbindung und die Regelungskonzepte – überwiegend gute Effizienzen erreichen. Vertiefende Analysen betrachten dabei die Takthäufigkeit, die einen wichtigen Einfluss auf die Effizienz und Lebensdauer von Wärmepumpen hat. Bei der Jahrestagung des Deutschen Kälte- und Klimatechnischen Vereins in Magdeburg wurden aktuelle Forschungsergebnisse zum effizienten Betrieb von Wärmepumpen vorgestellt.
Überdimensionierung wird überbewertet
Oftmals wird eine Überdimensionierung der Wärmepumpe als alleiniger Grund für häufiges Takten vermutet. Die Überlegung dahinter: Zu groß ausgelegte Wärmepumpen stellen selbst im Teillastbetrieb eine zu große Wärmeleistung für das zu versorgende Gebäude bereit. In Konsequenz muss die Wärmepumpe schnell wieder abschalten, nur um kurze Zeit später das inzwischen wieder abgekühlte Heizungswasser von neuem aufzuwärmen. Thermische Speicher dämpfen diesen Effekt zwar, können ein zu häufiges Takten aber nicht vollständig
Auf die hydraulische Einbindung kommt es an
In den Auswertungen wurden verschiedene Betriebsweisen analysiert und zwischen einem Takt und 15.820 Takte der Wärmepumpen innerhalb eines Jahres ermittelt. Dabei zeigte sich, dass die Takthäufigkeit der Wärmepumpen in der untersuchten Stichprobe nicht mit der Überdimensionierung korreliert. Vielmehr wurden die hydraulische Einbindung der Wärmepumpe sowie des Pufferspeichers und die Regelung des Heizungssystems als entscheidende Faktoren für die Taktzahlen ermittelt.
Hydraulikleitfaden hilft
In der Praxis werden derzeit eine große Zahl unterschiedlicher Hydraulikschemata und Regelungsstrategien eingesetzt. Ein Fokus der Leitlinien für Wärmepumpen im Gebäudebestand der Wärmepumpen-Initiative-Niedersachsen (WIN) ist es daher, möglichst einfache und robuste Lösungen für die Einbindung von Wärmepumpen vorzustellen. Ansatzpunkte sind hierbei die getrennte Betrachtung von Trinkwassererwärmung und Raumheizung in der Planung, die Dezentralisierung der Trinkwassererwärmung sowie die Nutzung parallel eingebundener Pufferspeicher für die Raumheizung. Detaillierte Empfehlungen für die Systemeinbindungen finden sich zudem im Hydraulikleitfaden des Bundesverbands Wärmepumpe. In Summe sind robuste und einfache Hydraulikschemata der Schlüssel zu einem effizienten und damit wirtschaftlichen sowie langlebigen Betrieb von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden.
Klimaschutz- und Energieagentur
Niedersachsen
Dr. Georg K. Schuchardt ist Fachreferent Erneuerbare Wärme bei der Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen.
