„Jahresarbeitszahlen sind wichtig, aber nicht immer entscheidend“

Forschung & Technik 12. August 2014

Dr.-Ing. Marek Miara vom Fraunhofer ISE
Dr.-Ing. Marek Miara vom Fraunhofer ISE

Herr Miara, seit 2005 führen Sie umfangreiche Feldtests über den Einsatz von Wärmepumpen durch. Was ist das Ziel dieser Untersuchungen?

Die Effizienz von Wärmepumpen wurde von uns in einer Feldstudie im Rahmen der Projekte "Wärmepumpen-Effizienz" (2005 – 2010) und "WP im Gebäudebestand E.ON" (2006 – 2009) bereits eingehend untersucht.

Seit 2010 konzentrieren wir uns mit dem Projekt "WP Monitor" wieder auf Wärmepumpen im Neubau: Zwischen Juli 2010 und Juni 2013 hat das Fraunhofer ISE hier erneut Wärmepumpen unter realen Bedingungen vermessen. Ein wichtiges Ziel war dabei die Gewinnung von Hinweisen für die Optimierung der gesamten Wärmepumpensysteme. Auf diese Idee gründet auch unser aktuelles Projekt, der „WP Monitor +“, in dessen Rahmen wir die Untersuchung von 50 Wärmepumpen aus dem Vorgängerprojekt fortsetzen. Diese Anlagen werden weiterhin optimiert und vermessen. Erste Ergebnisse dürfen wir im kommenden Winter erwarten.

Was sind die zentralen Ergebnisse?

Im Rahmen unseres 2010 abgeschlossenen Projekts „WP Effizienz“ wurden bei Wärmepumpen in Neubauten mittlere Arbeitszahlen von 2,9 für Luft-Wärmepumpen und 3,9 für erdgekoppelte Systeme ermittelt. Die Ergebnisse des „WP Monitors“ haben gezeigt, dass die durchschnittlichen Jahresarbeitszahlen weiter steigen: Für neu installierte Erdwärmepumpen haben wir eine Arbeitszahl ermittelt, die im Durchschnitt mittlerweile bei 4,3 liegt. Die Effizienz von neu installierten Luft/Wärmepumpen stieg auf eine durchschnittliche JAZ von nun 3,2. Die Verbesserungen spiegeln unter anderem die in den letzten Jahren vorgenommenen Anstrengungen der Wärmepumpenhersteller wider, die Effizienz ihrer Wärmepumpen zu verbessern.

Zu welchen Prognosen führen die Ergebnisse?

Im Schnitt sind Wärmepumpen gut und werden immer besser. Großes Optimierungspotential besteht seitens der korrekten Planung und Installation und des ordnungsgemäßen Betriebs der Wärmepumpenanlagen. Das zeigt uns die enorme Bandbreite der tatsächlich erreichten Effizienzwerte: Selbst bei vergleichbaren Anlagen – also beispielsweise bei Sole/Wasser-Wärmepumpen, die alle mit einer Fußbodenheizung genutzt werden – ermittelten wir im Rahmen des „WP Monitors“ Effizienzwerte von 3,0 bis 5,4.

Seitens der Hersteller und des Bundesverbands Wärmepumpe werden große Anstrengung in Sachen Ausbildung und Qualitätssicherung unternommen, entsprechend rechne ich mit weiterhin steigenden Effizienzwerten.

Wie hoch ist die Aussagekraft der Arbeitszahlen von Wärmepumpen einzuschätzen?

Bei der Beurteilung der Wärmepumpenanlagen im Hinblick auf eine nachhaltige Energieversorgung ist eine Betrachtung der Effizienz allein nicht ausreichend. Arbeitszahlen sind wichtig, aber nicht immer entscheidend. Denn Effizienz ist gut, aber Effektivität ist besser: Effizienz ist eine gute Input/Output-Relation. Wichtiger ist aber die Effektivität, also das Maß der Zielerreichung.

Das Problem ist besser zu verstehen, wenn man den Heizenergiebedarf, speziell das Verhältnis zwischen Heizwärme- und Trinkwarmwasserbedarf, betrachtet. Um den Heizwärmebedarf eines Gebäudes zu decken, kann an zwei Stellschrauben gedreht werden: Der wärmeübertragenden Fläche und der Heizkreistemperatur. Da sich letztere direkt in der Wärmepumpeneffizienz niederschlägt, sollte sie so gering wie möglich sein. Das ist beispielsweise in Passiv- oder Niedrigenergiehäusern mit Fußboden- oder Wandheizung der Fall. Dennoch erreichen Wärmepumpen in diesen Häusern selten eine hervorragende Arbeitszahl, was daran liegt, dass durch die extrem niedrigen Energiebedarfe für die Heizung der Energieanteil für die Trinkwassererwärmung besonders hoch liegt. Da für die Warmwasserbereitung ein höheres Temperaturniveau als zur Wohnraumheizung nötig ist, sinkt die JAZ also insgesamt. Dennoch ist die Kombination von Wärmepumpe und Passivhaus höchst effektiv. Wir lernen: Arbeitszahlen sind wichtig, aber nicht immer entscheidend.

 

Das 12. Forum Wärmepumpe findet am 13. und 14. November 2014 im Ellington Hotel in Berlin statt. Weitere Informationen zu Programm und Anmeldung zum Forum finden Sie hier


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