Energiewende – Herausforderung für die Luft-Wasser Wärmepumpe

Stromausfall und hohe Strompreise gefährden den ökologischen Umbau zur Bereitstellung von Raumwärme

Dr.-Ing. Manfred Kuczera

Eine, wenn nicht, die tragende Säule für die energetische Sanierung des Gebäudebestandes ist die Luft/Wasser Wärmepumpe. Diese Heizungstechnik ist besonders geeignet, flexibel, wirtschaftlich und umweltschonend zur Modernisierung des veralteten Gebäudebestandes eingesetzt zu werden. Der Erfolg dieser Technologie zur Nutzung erneuerbarer Energie ist nun in zweierlei Hinsicht gefährdet: Durch die übereilt und unkoordiniert eingeleitete Energiewende drohen insbesondere an frostigen Wintertagen Stromausfälle, die bei den bisher am häufigsten eingesetzten Luft/Wasser Wärmepumpen zur Außenaufstellung einen Totalschaden durch Einfrieren verursachen können.

Der aktuell stark angestiegene Strompreis schränkt die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen so stark ein, dass viele Bauherren sich wieder verstärkt den fossilen Energieträgern, insbesondere Gas,  für die Wohnraumbeheizung zuwenden.

Ziel dieses Beitrages ist es aufzuzeigen, wie das Risiko des Einfrierens von Luft-Wasser Wärmepumpen in Außenaufstellung reduziert werden kann, welche Alternativen sich anbieten (Teil 1, Einfrieren) und wie die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen verbessert werden kann (Teil 2, Wirtschaftlichkeit).

Die Umstrukturierung des Raumwärmebedarfs kann den größten Anteil zum Erfolg der Energiewende beitragen. Immerhin werden bundesweit ca. 30 % der Endenergie zur Beheizung von Gebäuden benötigt (Abb. 1). Zwar sank der spezifische Verbrauch in der letzten Dekade durch energetische Sanierung und Zubau mit reduziertem Heizenergiebedarf von ca. 170 kWh/m²a um ca. 15 % auf rund 140 kWh/m²a [1, 2]. Doch das Potential bis zum besten wärmetechnischen Standard von 5 kWh/m²a für ein Passivhaus im Wohnungsbestand ist groß und die Umsetzung sehr aufwändig und teuer.

Wie es dennoch mittels Wärmepumpen gelingt, den Einsatz von fossilen Energieträgern zu minimieren, wird anschaulich in [3, 4, 5] beschrieben und durch den florierenden Absatz der Heizungswärmepumpen belegt. Dabei hat sich der Trend zur Luft-Wasser Wärmepumpe aufgrund der oben genannten Vorzüge verstärkt (Abb. 2). Ihr Marktanteil ist zwischenzeitlich auf über 60 % angestiegen.

Selbst mit Jahresarbeitszahlen von 3 können schon beim derzeitigen Strom Mix mit dieser Technik gegenüber Anlagen mit Gas-Brennwert Heizungen über 30 % an CO2-Emissionen eingespart werden (Abb. 3). Dieser emissionstechnische Vorteil nimmt […]