WP-QS im Bestand

Entwicklung optimierter Versorgungskonzepte und nachhaltiger Qualitätssicherungsmaßnahmen für Wärmepumpen im EFH-Bestand

Laufzeit: 12/2019 - 11/2022
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Projektträger Jülich (PTJ)
Kooperationspartner: ait-deutschland GmbH, Bosch Thermotechnik GmbH, Glen Dimplex Deutschland GmbH, Lechwerke AG, Max Weishaupt GmbH, NIBE Systemtechnik GmbH, Panasonic, ROTEX Heating Systems GmbH, Viessmann Werke GmbH & Co. KG, , Stadtwerke Stuttgart GmbH, Stiebel Eltron GmbH & Co. KG, Vaillant GmbH
Webseite: wp-monitoring.ise.fraunhofer.de
Projektfokus:

Wärmepumpen können für die Erreichung der Klimaziele im Gebäudesektor, unter Berücksichtigung eines kosteneffizienten Ausbaus der zukünftigen Wärmeversorgung, eine Schlüsselrolle einnehmen. Um dieser Rolle gerecht zu werden, müssten Wärmepumpen auch als zentrale Wärmeversorgungstechnologie in Bestandsgebäuden etabliert werden. Es bestehen jedoch diverse Barrieren, die den erforderlichen Ausbau, sowohl im Allgemeinen als auch speziell in Bestandsgebäuden, hemmen. Hierzu zählt die Demonstration und Analyse der Effizienz von Wärmepumpen unter typischen Bedingungen im Altbau sowie die Entwicklung geeigneter Maßnahmen zur Effizienzsicherung. Diesen und weiteren Themen widmet sich das BMWi-geförderte Forschungsprojekt „WP-QS im Bestand“ (FKZ: 03EN2029A) mit Fokus auf den Einfamilienhausbereich. 

Wärmepumpenanlage mit Messtechnik und Messdatenerfassungssystem
© Fraunhofer ISE
Wärmepumpenanlage mit Messtechnik und Messdatenerfassungssystem.

Die im Projekt »WP-QS im Bestand« adressierten Forschungsfragen lassen sich folgenden drei Kategorien zuordnen.

Energieperformance und Umweltwirkungen

  • Wie effizient sind Wärmepumpen in Bestandsgebäuden, welches sind die entscheidenden Einflussfaktoren unter Berücksichtigung des Gesamtsystems und wie wirken sich technologische Weiterentwicklungen der vergangenen zehn Jahre aus? Welche Lücken in der messtechnischen Analyse und Bewertung bestehen hier für neue Systemansätze, wie hybride Wärmepumpen und Kombinationen von Wärmepumpen, PV und Batterien?
  • Wann ist der Einsatz von bivalenten Systemen sinnvoll und wie sollten diese dimensioniert sowie geregelt werden?
  • Wie hoch ist die reale Schallbelastung von Außenluft-Wärmepumpen im Feld?

Sektorkopplung

  • Wie sollten Wärmepumpen/PV-Kombinationen im Hinblick auf Eigenstromnutzung und Wechselwirkung mit dem Stromnetz dimensioniert und geregelt werden?
  • Wie ist der Wärmepumpenbetrieb vor dem Hintergrund der Entwicklungen im Wärme- sowie Stromsektor bzgl. CO2-Emissionen und Primärenergieverbrauch zu bewerten?

Qualitätssicherung im Sanierungsprozess

  • Wie verläuft der Prozess von der Bestandsaufnahme der existierenden Wärmeversorgung über die Konzeptionierung und Auswahl des Wärmeversorgungssystems bis zur Inbetriebnahme der Anlage; welche Risiken bestehen und welche Maßnahmen können zur Vermeidung getroffen werden?
  • Wie können standardisierte Prozesse in Beratungskonzepte wie den gebäude-individuellen Sanierungsfahrplan integriert werden?

Zur Beantwortung dieser Fragen soll die Feldmessung aus dem Projekt »WPsmart im Bestand« mit erweiterter und veränderter Fragestellung fortgesetzt und um zusätzliche Systeme erweitert werden. Bei den zusätzlichen Messobjekten liegt der Fokus auch auf bivalenten Systemen und PV/WP-Kombinationen. Die Effizienzanalyse wird um einen modellgestützten Ansatz erweitert. Für die PV/WP-Kombinationen sollen Optimierungsvorschläge für effizienten PV-Eigenstromverbrauch erarbeitet und umgesetzt werden. Die Grundlage zur Ermittlung der von Außenluft-Wärmepumpen verursachten Schalldruckpegel ist die Entwicklung eines zuverlässigen Messkonzeptes, welches die Unterscheidung zu sonstigen Schallquellen gewährleistet. Um den Sanierungsprozess mit Wärmepumpe zu analysieren, sollen Befragungen und Workshops mit den beteiligten Akteuren durchgeführt werden.