In einem Verbundprojekt haben das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das INATECH der Universität Freiburg gemeinsam mit der Wohnungswirtschaft, der Heizungs- und Lüftungsindustrie und Energieversorgern den Einsatz von Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern im Bestand erforscht. Nun haben die Partner eine Handreichung für die praktische Umsetzung veröffentlicht.
Wärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie der Wärmewende – der Einsatz in Bestandsgebäuden ist allerdings eine Herausforderung. Besonders das typische Mehrfamilienhaus gilt aufgrund der erforderlichen Leistung des Wärmeerzeugers, hoher Vorlauftemperaturen und der Lage von Gebäuden in dicht bebauten Quartieren oft als Herausforderung. Im Verbundprojekt »LowEx im Bestand« haben Forschende anhand von sechs Gebäuden gezeigt, dass Wärmepumpen auch hier durchaus eine Option darstellen und es dabei stark auf deren Einsatzweise ankommt. Eine jetzt veröffentlichte praktische Handreichung soll die Umsetzung dieser Lösungen erleichtern.
Klimaschädliche Emissionen im Bestand halbieren
»Besonders effizient arbeiten Wärmepumpen, wenn man sie in LowEx-Systemen einsetzt, die sich durch geringe Temperaturdifferenzen zwischen Wärmequelle und Nutzwärme auszeichnen«, sagt Andreas Wagner, Leiter des Fachgebiets Bauphysik und Technischer Ausbau an der KIT-Fakultät für Architektur. »Wir konnten zeigen, dass Wärmepumpen durch verschiedene systemtechnische Anpassungen – z. B. Kombination unterschiedlicher Wärmequellen, Austausch einzelner Heizkörper oder die Integration eines bestehenden Gaskessels im sogenannten bivalenten Betrieb – auch im sanierten Altbau weitaus effizienter arbeiten als herkömmliche Gasheizungen.«
Neben wirtschaftlichen Einsparungen errechneten die Forschenden, dass die CO2-Emissionen der Wärmepumpensysteme – kumuliert über die Lebensdauer in vollsanierten Gebäuden – nur etwa halb so hoch sind wie die Emissionen von Vergleichssystemen mit Gasbrennwertkessel.
Ganzheitliche Betrachtung des Gebäudes
Im Leitfaden zeigen die Partner des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK geförderten Projekts auf, dass häufig einfache Maßnahmen wie der Austausch einzelner Heizkörper ausreichend sind, um die Absenkung der Heizkreistemperaturen zu erreichen – diese sind entscheidend für die Effizienz der Wärmepumpe. Damit widersprechen sie der weitverbreiteten Annahmen, der Austausch aller Heizkörper oder der Einbau einer Fußbodenheizung seien immer nötig. Dr. Marek Miara, Koordinator Wärmepumpen am Fraunhofer ISE: »Generell ist der Einsatz von Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern möglich und wird bereits praktiziert. Die Vielfalt von Mehrfamilienhäusern und ihre Eigenschaften ermöglichen es, verschiedene technische Lösungen auf Basis von Wärmepumpen anzuwenden. Allerdings werden Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern bislang noch nicht in der Breite eingesetzt. Die Gründe dafür sind sowohl administrativer als auch technischer Natur. Für den breiten Einsatz von Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern werden für die Zukunft Standardlösungen unverzichtbar sein.«
Vor der Entscheidung für ein Wärmepumpensystem sollten eine ganzheitliche Analyse des Zustands von Gebäudehülle, Heizungstechnik und Warmwasserbereitung und -verteilung sowie ein Fahrplan für geplante Sanierungsmaßnahmen erstellt werden, so die Autorinnen und Autoren.
weitere Infomationen
Fachartikel zum Thema Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern in der Bausubstanz
- Wärmepumpen für bestehende Mehrfamilienhäuser marktreif machen. Messungen in realen Gebäuden zeigen gute Performance (Bausubstanz 3/2023)
