Energie/Heizsysteme

Eine technische Analyse für Bestandsgebäude

In einem Forschungsprojekt an der Technischen Universität Dresden wurde untersucht, ob ein Wärmepumpensystem, ergänzt durch eine Infrarotheizung, als Spitzenlastsystem zu behaglichen Zuständen im Raum während aller Nutzungsphasen führt. Für das Modellgebäude war das Ergebnis der Untersuchung positiv: Die Behaglichkeit ist sichergestellt, auch ohne dass vorhandene Heizkörper ausgetauscht werden müssen. Aus energetischer Sicht wirkt sich die nahezu verzögerungsfreie Bereitstellung der Wärme mit der Infrarotheizung positiv aus.

Die Energiewende, im Besonderen die Wärmewende, hat die Dekarbonisierung des Gebäudebestands zum Ziel. Mit der Neufassung des Gebäudeenergiegesetzes wird dies unterstrichen und das Ziel 65% erneuerbarer Energieanteil zur Gebäudebeheizung avisiert. Öl- und Gasheizungen sollen vorrangig durch Wärmepumpensysteme und Versorgungssysteme auf Basis von Fern- und Nahwärme abgelöst werden.

Speziell bei Wärmepumpensystemen ist jedoch anzumerken, dass diese umso effizienter sind, je näher die Quellen- und die Senkentemperatur zueinander liegen. Im heizungstechnischen Kontext bedeutet dies, möglichst niedrige Systemtemperaturen zu verwenden. Bei Bestandsgebäuden sind niedrige Vor- und Rücklauftemperaturen allerdings nicht immer realisierbar, da reduzierte Temperaturen eine geringere Leistung des wärmeübertragenden Systems im Raum bedeuten. Die Heizaufgabe wäre in diesem Fall nicht ausreichend zu erfüllen (Aufrechterhaltung der wärmephysiologischen Verhältnisse – operative Raumtemperaturen).

Untersuchungsgegenstand

In einer von der TU Dresden durchgeführten technischen Studie [1] wird dieses Themengebiet aufgegriffen und es wird analysiert, ob ein Wärmepumpensystem, ergänzt durch eine Infrarotheizung, als Spitzenlastsystem zu behaglichen Zuständen im Raum während der Nutzungsphasen führen kann, ohne dass die freien Heizflächen ausgetauscht werden.

Hierzu wurde an einem Modellgebäude nach WSVO 95 [5] (vgl. Abb. 1), zunächst ausgehend von einem Heizsystem mit Gas-Niedertemperaturgerät (NT) mit einer Auslegung auf J_V=70/ J_R=55/ J_i=20 °C die Systemtemperatur abgesenkt und die fehlende Heizleistung durch raumweise installierte Infrarotheizsysteme (IR) ergänzt. In einem zweiten Schritt erfolgte der Austausch der Wärmeerzeugung durch eine Wärmepumpe inklusive eines Pufferspeichers mit einer Größe von V=200 l. Das hydraulische Verteilsystem sowie die Wärmeübergabeeinrichtungen und die Gebäudehülle wurden hierbei nicht verändert.

Den ganzen Beitrag können Sie in der November-Ausgabe der Bauen+ lesen. 

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