Quo vadis Wärmepumpe?

2019 war und ist ein äußerst spannendes Jahr für die Wärmepumpenbranche: Bereits auf der diesjährigen ISH im März konnten wichtige Innovationen bewundert werden, und die Leitmesse hat – trotz politischer Turbulenzen – jede Menge Arbeit nach sich gezogen.

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Ausbaupfade der Wärmepumpe zur Erreichung der Klimaschutzziele Bild: BWP
Ausbaupfade der Wärmepumpe zur Erreichung der Klimaschutzziele Bild: BWP

Am 20. September hat die Klimakommission die energie- und klimapolitische Richtung der Bundesregierung festgelegt. Aus Sicht der Wärmepumpenbranche besitzt der vorgelegte Eckpunkteplan für das Klimaschutzprogramm 2030 das Potenzial, notwendige Impulse im Wärmesektor auszulösen. Die vorgelegten Instrumente sind jedoch zu zaghaft.

CO2-Preis und Neuordnung der Förderkulisse im Gebäudesektor

Um eine Lenkungswirkung im Sinne des Klimaschutzes zugunsten von Wärmepumpen zu entfalten, sind die Entlastungen bei den Strompreisen und die Belastungen von CO2-Emissionen zumindest in den Anfangsjahren viel zu niedrig. Der Strompreis muss in Zukunft noch deutlich stärker entlastet werden, etwa durch die Absenkung der Stromsteuer.

Das neue Konzept einer Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) und die Ergänzungen zur existierenden Förderkulisse mit einer steuerlichen Förderung energetischer Sanierungsmaßnahmen sind ein Schritt in die richtige Richtung. Auch der angedachte Zuschuss von 40 % beim Austausch einer alten Ölheizung gegen erneuerbare Wärme ist positiv zu bewerten. Entscheidend ist, dass im Falle eines Austauschs immer zunächst der Wechsel zu einem erneuerbaren System geprüft wird. Denn in den meisten Fällen ist auch die Modernisierung von Bestandsgebäuden mit Wärmepumpen sinnvoll und möglich.

Dass der Einbau von Ölheizungen ab 2026 nicht mehr gestattet sein soll, ist ein starkes Signal. Es wird allerdings eingeschränkt, da Ölheizungen in Kombination mit klimafreundlichen Wärmeerzeugern als Hybridanlagen auch nach 2026 weiterhin verbaut werden dürfen. Die Bundesregierung muss nun in den kommenden Monaten bei der konkreten Ausgestaltung der Maßnahmen zeigen, dass sie es ernst meint mit dem Klimaschutz.

Entwicklung der Wärmebranche

Trotz erforderlicher Nachbesserungen des Programms wird sich die Wärmepumpenbranche mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit positiv entwickeln. 2018 ist der Markt um 8 % gewachsen, in 2019 wird er sich voraussichtlich nicht wesentlich anders verhalten. In Deutschland sind momentan über 900.000 Heizungswärmepumpen installiert. Gegenwärtig stehen 14 Millionen veraltete Heizkessel zum Austausch bereit. Zur Erreichung der Klimaschutzziele werden nach Berechnungen von Wissenschaftlern und Experten bis 2050 mindestens sieben Millionen installierte Heizungswärmepumpen benötigt.

Aus Sicht der Branche ist die Rechnungdenkbar einfach: Je weniger Öl, Gas und Benzin verbrannt werden, umso weniger CO2-Emissionen entstehen. Der Verkehrssektor und der Wärmesektor bieten ein enormes Einsparpotenzial. Anders als vor 20 Jahren lassen sich Wärmepumpen inzwischen sowohl im Neubau als auch in den meisten Bestandsbauten problemlos einsetzen. Die umweltfreundliche Technologie arbeitet auch im Winter effizient und wirtschaftlich mit Vorlauftemperaturen von bis zu 55 °C.

Zentrales Thema: Qualifizierung des SHK-Handwerks

Ohne qualifizierte Fachhandwerker insbesondere im Heizungsbau wird die Energiewende allerdings nicht funktionieren. Die Qualifizierung und Weiterbildung ist bei den Herstellern und auch in der Verbandsarbeit eines der wichtigsten Themen.

Es mangelt an Nachwuchskräften – besonders im SHK-Sektor, aber auch bei den Brunnenbauern, die für die Erschließung der Wärmequellen für erdgekoppelte Wärmepumpen zuständig sind.

Hinzu kommt, dass die meisten der ca.55.000 SHK-Handwerksbetriebe in Deutschland sich nach wie vor primär mit dem Einbau fossiler Wärmeerzeuger beschäftigen. Die Branche geht davon aus, dass nur ca. 10.000 dieser Betriebe auch regelmäßig Wärmepumpen einbauen – hinzu kommen Betriebe aus dem Elektro- und Kälte-Klima-Handwerk.

In Kooperation mit dem VDI hat der Bundesverband Wärmepumpe im vergangenen Jahr das Schulungskonzept nach VDI-Richtlinie 4645 Blatt 1 zum „Sachkundigen für Wärmepumpensysteme für Fachhandwerker, Planer und Entwickler“ umgesetzt. Aus dem Kreise der Hersteller gibt es mittlerweile sechs Partner, die nach VDI autorisiert sind, Schulungen durchzuführen. Seit Juni 2018 haben 314 Handwerker und Planer an den Schulungen teilgenommen, und im September 2019 wurde die 100. Prüfung abgelegt.

Fachpartner für Auslegung und Einbau von Wärmepumpen kommen hauptsächlich aus dem Bereich der SHK-Anlagenmechaniker und Heizungsinstallateure, zum Teil aus dem Elektrohandwerk und selten aus anderen Gewerken. Hausbesitzer kontaktieren – sofern die Heizungsanlage den Geist aufgibt – nach wie vor in der Regel zunächst ihren Heizungsfachmann. Deshalb ist ein Umdenken in dieser Zunft besonders wichtig.

Im aktuellen Ausbildungsrahmenplan der SHK-Anlagenmechaniker haben Themen rund um regenerative Heizungssysteme noch zu wenig Raum. Der Bedarf bei Berufsschullehrern, Ausbildern und Trainern an Material, z. B. zum Thema Wärmepumpe, ist groß: das hat eine Umfrage mit ca. 500 Institutionen ergeben, die der BWP im Frühsommer dieses Jahres durchgeführt hat.

Der Verband entwickelt deshalb ganz aktuell in enger Zusammenarbeit mit Handwerk und Industrie E-Learning-Module zum Thema Wärmepumpe, die in Berufsschulen und überbetrieblichen Trainings in der Ausbildung eingesetzt werden können. Die Pilotphase soll noch in diesem Jahr starten.

Auch auf dem diesjährigen FORUM Wärmepumpe am 27. und 28. November in Berlin wird das Thema Aus- und Weiterbildung eine wichtige Rolle spielen.

Trends und technologische Entwicklungen

Neben den politisch motivierten Anliegen haben sich die technischen Trends, die sich bereits auf der ISH abgezeichnet haben, in den Häusern der Wärmepumpen- und Systemhersteller weiterentwickelt.

Heizen und Kühlen mit Wärmepumpe

Angesichts der sehr warmen Sommer der letzten Jahre wird für viele Bauherren die Gebäudekühlung immer wichtiger. Die Nachfrage nach Wärmepumpen mit passiver oder aktiver Kühlfunktion ist deutlich gestiegen– das haben die meisten der im BWP organisierten Hersteller bestätigt. Das Portfolio der sowohl erd- als auch luftgekoppelten kombinierten Heiz- und Kühlanlagen steigt in fast allen Leistungsklassen kontinuierlich.

Die seit einigen Jahren sinkenden Investitionskosten für Photovoltaik-Anlagen machen zudem die Kopplung mit Wärmepumpen immer attraktiver. Um den selbst erzeugten Strom mit der Wärmepumpe optimal nutzen zu können, ist die Entwicklung geeigneter Regelstrategien erforderlich. Bei den meisten Herstellern werden diese Strategien insbesondere für leistungsgeregelte Geräte kontinuierlich weiterentwickelt, sowohl bei Sole/Wasser- als auch bei Luft/Wasser Wärmepumpen.

Smart Grid und Digitalisierung

Die Möglichkeit, moderne Wärmepumpen in intelligente Netze einzubinden, ist für Wärmepumpenkunden von großer Bedeutung. Das zeigt die steigende Nachfrage des so genannten SG-Ready-Labels, das vom Bundesverband Wärmepumpe e. V. nach Prüfung neuer Typenreihen vergeben wird und bundesweit anerkannt ist.

Für die Wartung und Prüfung der Anlagen spielt die Digitalisierung ebenfalls eine immer größere Rolle. Für die Partner aus dem Fachhandwerk bieten die meisten Hersteller Lösungen und Internetschnittstellen an, mit denen sich die Anlagen auch aus der Ferne optimieren lassen. Auch ältere Anlagen werden zum Teil mit derartigen Schnittstellen nachgerüstet. Oft hat der Fachhandwerker nach einmaliger Freischaltung durch den Kunden Zugriff auf alle wichtigen Anlagendaten und kann mögliche Störungen frühzeitig erkennen. So können viele Einstellungen direkt vom Rechner durchgeführt, Service-Einsätze vermieden oder vorausschauend geplant werden.

Anlagenbetreiber haben bei modernen Wärmepumpen herstellerübergreifend immer häufiger die Möglichkeit, über Smart-Phone-Apps ihr Heizsystem flexibel von überall her zu kontrollieren und Solltemperaturen sowie individuelle Zeitprogramme einzustellen.

Luft/Wasser-Wärmepumpen werden leiser und effizienter

Luft/Wasser-Wärmepumpen, insbesondere Geräte zur Außenaufstellung, werden immer leiser. Vielfach wurde an der Form und Größe der Ventilatoren gearbeitet, um die Schallemissionen zu verringern, und die Geräuschentkopplung der Verdichter wurde optimiert. Der Trend begann bereits auf der ISH 2017 und hat sich seitdem fortgesetzt – viele Geräte setzen mittlerweile neue Maßstäbe und ermöglichen einen problemlosen Betrieb auch in dicht bebauten Reihenhaussiedlungen.

Die Effizienz der neuen Wärmepumpenmodelle wird häufig durch die Optimierung der Kompressoren (z. B. Scroll-Verdichter mit Doppeleinspritzung) oder durch die Heißgastechnologie für die Trinkwassererwärmung gesteigert. Einige der neuen Luft/Wasser-Wärmepumpen könnten, laut Angabe der Hersteller, eine Vorlauftemperatur von bis zu 75 °C erreichen und seien damit auch für die Modernisierung problemlos einsetzbar. Hier spielt zum Teil auch der Einsatz neuer Kältemittel wie Propan eine Rolle.

Nachfrage nach Warmwasser-Wärmepumpen steigt

Bei der Heizungsmodernisierung kommen zudem oft Warmwasser-Wärmepumpen zum Einsatz. Im Umluftbetrieb sorgen diese Geräte vor allem in sehr alten Häusern für eine Entfeuchtung der Aufstellräume. Dabei legen viele Modernisierer Wert darauf, dass diese Wärmepumpen optimal mit selbst erzeugtem Strom aus einer Photovoltaik-Anlage betrieben werden können.

Kältemittel: Branche wappnet sich für F-Gase-Verordnung

Die Umstellung der Wärmepumpen auf neue Kältemittel mit besonders niedrigem Global-Warming-Potential (GWP) ist ein weiterer bedeutender Trend. Bei einigen Herstellern zeichnet sich entsprechend der Einsatz synthetischer Kältemittel mit besonders niedrigen GWP-Werten ab (z. B. R-32, R454B, R454C); bei anderen kommen zunehmend natürliche Kältemittel wie Propan zum Einsatz.

Design spielt wachsende Rolle

Ob sich einige der neuen Wärmepumpen als „Tesla unter den Heizungssystemen“ bezeichnen lassen dürfen, liegt sicherlich im Auge des Betrachters. Fest steht jedoch, dass sich in vielen Häusern auch in puncto Design einiges getan hat. Innengeräte glänzen mit einer „edlen Optik“, sind vielfach kompakter geworden und lassen sich unkompliziert auch in Keller oder Hauswirtschaftsräume integrieren. Auch die Außengeräte sind z. T. durch eine entsprechende Verschalung oder variabel zu wählende Farb- und Materialauswahl immer harmonischer in die Umgebung integrierbar.

Neue Wärmequellen, Großwärmepumpen und Quartierslösungen

Neben den üblichen Wärmequellen – Umgebungsluft, Erdwärme und Grund- bzw. Oberflächenwasser – werden zunehmend auch andere Alternativen genutzt. Dazu zählen u. a. industrielle Abwärme, Wärme aus dem Abwasser und aus Solarthermie. Über so genannte kalte Nahwärmenetze werden zunehmend ganze Siedlungen und Quartiere mit relativ geringen Temperaturen versorgt. Am Ort der Nutzung heben dann Wärmepumpen diese Wärme auf ein höheres Temperaturniveau, so dass damit geheizt und Trinkwasser erwärmt werden kann.

Die Branche verzeichnet ein deutlich steigendes Interesse an Groß-Wärmepumpen mit Leistungen bis zu 2.000 kW. Insbesondere Gewerbe- und Industriebetriebe aber auch kommunale Contracting-Unternehmen setzen sie zur Nutzung von Abwärme aus Fertigungsprozessen oder aus kommunalen Abwässern ein.

Die Geräte können zum Lastenmanagement eingesetzt werden d. h., sie leisten bestenfalls einen Beitrag zur Entlastung der Stromnetze. Die dabei von den Wärmepumpen erzeugte Wärme wird dann entweder sofort zur Gebäudebeheizung genutzt oder in Puffer- oder Warmwasserspeichern für die spätere Nutzung bevorratet.

Umweltwirkung von Kältemitteln

 

 

Eine klimaschädliche Wirkung kann ein Kältemittel nur im Fall einer Leckage entfalten, die aber so gut wie ausgeschlossen ist. Im Vergleich mit fossil betriebenen Heizungen ist der Betrieb von Wärmepumpen hinsichtlich der Auswirkungen auf das Klima immer vorteilhaft, egal, welches Kältemittel verwendet wird.

Katja Weinhold

Katja Weinhold

Dr. Martin Sabel

Bundesverband WärmePumpe

Dr. Martin Sabel

Dr. Martin Sabel
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Artikel Quo vadis Wärmepumpe?
Seite 46 bis 48
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