WP im Bestand – Wärmepumpenfeldtest in bestehenden Wohngebäuden

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Abb. 1: Charakterisierung der untersuchten Wärmepumpen nach Wärmequellentyp und anteiliger Anzahl.
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Abb. 2: Mittlere Jahresarbeitszahlen der untersuchten Erdreich- und Luft-Wärmepumpen in den Jahren 2008 und 2009.
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Abb. 3: Bandbreite der erzielten Jahresarbeitszahlen aller Erdreich- und Luft-Wärmepumpen in den Jahren 2008 und 2009.

Das Projekt »WP im Bestand« ist eine breit angelegte Feldstudie zur Untersuchung von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden. Im Auftrag der E.ON Energie AG wurde untersucht, inwieweit mit den am Markt verfügbaren Wärmepumpen der Heizwärmebedarf auch in unsanierten bzw. nur teilweise sanierten Wohngebäuden gedeckt werden kann. Weiterhin wurden Maßnahmen abgeleitet, die zu einem möglichst effizienten Wärmepumpenbetrieb im Gebäudebestand beitragen. Voraussetzung für die Teilnahme am Projekt war der Ersatz einer Ölheizung durch eine Wärmepumpe. Letztlich wurden 36 Erdreich-, 35 Außenluft- und zwei Grundwasser-Wärmepumpen zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung in überwiegend Ein- und Zweifamilien-Häusern untersucht.

Die untersuchten Wärmepumpen wurden in Wohngebäuden mit einer beheizten Nutzfläche von durchschnittlich 190 m² und einem mittleren Wärmebedarf zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung von 177 kWh/(m²a) installiert. Die durchschnittliche thermische Leistung der Anlagen betrug 14 kW. Die Wärmepumpen wurden in das vorhandene hydraulische System eingebaut, womit das Wärmeübergabesystem erhalten blieb: 72 % mit Radiatoren, 2 % mit Fußbodenheizung und 26 % kombiniert mit beiden Systemen. Wegen des hohen Wärmebedarfs und der Beibehaltung der Wärmeübergabesysteme erreichen die Heizkreisvorlauftemperaturen in den Wintermonaten meist Werte zwischen 50 °C und 65 °C, was sich in den Ergebnissen zur Anlageneffizienz widerspiegelt.

Hinsichtlich der Deckung des Heizwärmebedarfs waren alle untersuchten Wärmepumpen in der Lage, die alten Ölkessel adäquat zu ersetzen. Die ermittelten Effizienzwerte wiesen jedoch große Bandbreiten auf. Im Bewertungszeitraum vom 01.01.2008 bis 31.12.2009 erzielten die Erdreich-Wärmepumpen Arbeitszahlen zwischen 2,2 und 4,1 (Mittelwert 3,3), die Außenluft-Wärmepumpen zwischen 2,1 und 3,3 (Mittelwert 2,6). Entsprechend unterschiedlich sind die primärenergetischen und ökologischen sowie wirtschaftlichen Ergebnisse. In weiteren Auswertungen wurden u.a. die Betriebszeiten analysiert und Gütegrade ermittelt. Darüber hinaus wurden Bewohner befragt, wie zufrieden sie mit der Installation und dem Betrieb der Wärmepumpen sind. Eine Kurzfassung des Projektberichtes ist auf der Projekthomepage abrufbar.