Wärmepumpen für Gebäudeheizung und Warmwasser

  • Ich finde für Energiewende und Energiepolitik sind Wärmepumpen ein zentrales Thema das in anderen Thread sehr oft quer diskutiert wird und verdient ein eigenen Thread.


    Wärme macht rund 50 Prozent des Endenergieverbrauchs aus!

    https://www.umweltbundesamt.de…uerbare-waerme#textpart-1


    Durch den Einsatz von Wärmepumpen ist eine Sektorenkopplung (Strom / Wärme) und eine hohe Effizienzsteigerung (COP / JAZ; Faktor Bereich 2 bis 6) durch Nutzung von Umgebungs wärme möglich.

    Der Anteil von EE lässt sich durch Einsatz von WP im gesamthaft enorm steigern.

  • Wärmepumpen Gebäudeheizung und Warmwasser wird in sehr vielen Foren hier diskutiert.

    Die Grundlagen gibt es in genügender Qualität an diversen Stellen nachzulesen:

    https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmepumpe

    https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmepumpenheizung


    Leider werden die gesamten Zusammenhänge meist nicht oder nur sehr unvollständig verstanden!


    Dies möchte ich an Hand hier mehrfach zu findenden Falschaussagen darstellen:


    1. Je besser das Haus gedämmt um so besser der Wirkungsgrad der Wärmepumpe. - Falschaussage -


    Der Dämmstandard des Hauses -beeinflusst- den Wärmebedarf (Nutz Energie) und den Leistungsbedarf.


    Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe (COP) wird beeinflusst durch den Temperaturhub.
    Die ist die Differenz von der Wärmequelle zur Abgabe = Heizsystem


    Beispiele Extreme):


    SW/WP

    Quelle 5/3 °C - Sonde oder Erdkollektor

    Abgabe 30/26 °C - optimierte Fussbodenheizung

    Temperaturhub 25 K - erzielbares COP ca. 5 bis 6 JAZ Heizbetrieb > 5


    LW/WP

    Quelle -10 °C Aussenluft

    Abgabe 55/45 °C Heizkörper 'neuerer' Standard

    Temperaturhub 65 K erzielbare AZ Heizbetrieb < 3


    Jedoch bei geringerem Leistungsbedarf (bessere Dämmung) ist es einfacher die Abgabe (Heizsystem) mit geringeren Temperaturen umzusetzen.
    Um die System Temperaturen zu senken sind auch zB. Ventilator gestützte Heizkörper (auch Ventilator gestützte Konvektoren) möglich.

    Beispiel:

    Ein Gebäude mässiger Dämmqualität (Klasse C /D), jedoch mit Flächenheizung mit einer Wärmepumpe SW/WP mit Grabenkollektor kann bei sehr gutem Wirkungsgrad der WP beheizt werden! JAZ Bereich von 5 ist möglich.
    Bei einem gut gedämmten Gebäude (Klasse B) mit LW/WP und Heizkörper System 55/50 wird ein deutlich geringerer Wirkungsgrad der Wärmepumpe erreicht. JAZ von 3 eher schwer oder nicht erreichbar.



    2. Je besser das Wohnhaus gedämmt um so besser wird meine JAZ = Jahresarbeitszahl . - Falschaussage -


    Zunächst sind natürlich die Zusammenhänge oben zu beachten!

    Bei einem besser gedämmten Haus reduziert sich der Heizwärmebedarf.

    Bei gleicher Nutzung beleibt jedoch der Warmwasserbedarf gleich.

    Anteilig wird der Warmwasserbedarf / Heizwärmebedarf bei bessere Dämmung höher.

    Der COP ist bei Warmwasser ist in den meisten Fällen jedoch geringer!
    Fazit: Bei höherem Dämmstandard wird eine geringe JAZ erreicht.

    Grund ist der höhere Anteil an Warmwasser Wärmebedarf.

    Natürlich wird der Bedarf an Endenergie = Strom reduziert.

  • In der Schweiz ist aufgrund eines viel tieferen Strompreis und hohen Gaspreis eine LW WP mit Heizkörper (eher ungünstige Kombination) gegenüber Gas Heizung wirtschaftlich!

    Ein aktueller Artikel eines Kollegen:

    https://www.haustech-magazin.c…-loesungen-beschleunigen/


    Bei einem hohen Anteil EE im Stromnetz (>80%) und bei entsprechender CO2 Besteuerung,

    wäre unter Betrachtung der Primärenergie Wirtschaftlichkeit dies auch die Lösung in Deutschland nicht nur im Neubau sondern vor allem bei Sanierungen.