Wärmepumpen haben in den letzten Jahrzehnten eine interessante Entwicklung gezeigt. Alte Branchenhasen werden sich noch an den Hype in den 1970er-Jahren erinnern, als Wärmepumpen zum ersten Mal als die universelle Problemlösung zur Wärmeversorgung gehandelt worden waren. Das Ergebnis ist allseits bekannt: Wärmepumpen erlebten aufgrund technischer Unzulänglichkeiten und falscher Planung einen tiefen Fall, der langfristige Auswirkungen hatte. Die letzten zehn Jahre brachten der Wärmepumpe-Technologie die entscheidende Wende. Die namhaften Hersteller investierten sowohl in die Weiterentwicklung der Technik als auch in umfassende Schulungen für das Fachhandwerk. Standen aufgrund ihrer Effizienz zunächst die Erd-Wärmepumpen“, die ihre Energie aus dem Grundwasser oder dem Erdreich aufnehmen, im Fokus, drehte sich der Wind in den vergangenen Jahren noch einmal kräftig. Denn durch neue Technologien gelang den Luft-Wärmepumpen“, die ihre Energie aus der Umgebungsluft ziehen, der endgültige Durchbruch.
Seitdem sprechen die Zahlen des Bundesverbands Wärmepumpe (BWP) eine deutliche Sprache: Luft/Wasser-Wärme-pumpen haben ihre erdbasierenden Pendants mehr als deutlich überholen können und führen die Verkaufs- und Einsatzstatistik an. Welche Fakten sprechen dafür, dass sich die Wärmepumpe weiterentwickelt und eine noch gewichtigere Position im Heiztechnikmarkt einnehmen wird?
EnEV / Geringerer Heizwärmebedarf
Der Heizwärmebedarf im Neubau verringert sich aufgrund der geltenden und sich weiter verschärfenden Bestimmungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) immer weiter. Bedingt durch das gestiegene Kostenbewusstsein im Neubau stehen darüber hinaus ein Gasanschluss oder ein Schornstein immer öfter auf der Liste der denkbaren Einsparpositionen. Mithin Dinge, auf die eine Wärmepumpe nicht angewiesen ist. Zur Standardausstattung im Neubau sind außerdem Wärme abgebende Flächen geworden, die mit einer Vorlauftemperatur von lediglich 35 °C kalkuliert worden sind. Dies sind ideale Grundlagen für den wirtschaftlichen Betrieb einer Wärmepumpe. Darüber hinaus können die neuen Anforderungen der EnEV allein durch eine Wärmepumpe – ohne weitere Geräteperipherie wie bei alternativen Technologien bzw. Energieträgern – erfüllt werden.
Sanierungen des Baubestands
Aufgrund des geringen Zinsniveaus für Geldanlagen investieren Haus- und Wohnungseigentümer wieder deutlich mehr in die Sanierung. Ganz vorne in der Wunschliste stehen die energetische Sanierung und eine neue Wärmeversorgung. Neue Fenster, Wand- und Dachdämmung, Rollladenkästen: energetische Schwachstellen werden gezielt eliminiert. Mit der Folge, dass auch hier die Vorlauftemperatur oft spürbar zurückgedreht werden kann, da gleichzeitig der Heizwärmebedarf sinkt. Oftmals soll dann der alte Öl-lagerraum im Keller umgenutzt werden und gleichzeitig der Energieträger Öl nicht mehr zur Wärmeversorgung dienen. Auch hier stehen Wärmepumpen im Fokus.
Energy-related Product – die ErP-Richtlinie
Sie wird den Wärmepumpen ab diesem Jahr den entscheidenden Ruck in Richtung einer der führenden Technologien in puncto Wärmeerzeugung geben. Dies hängt u. a. schlichtweg mit der energetischen Einstufung einer Wärmepumpe zusammen, die beispielsweise durch Gas-Brennwertgeräte nicht erreicht werden kann. Das heißt: Eine Wärmepumpe ist von ihrer Energieeffizienzklasse immer besser als ein Gas-Brennwertgerät. Dass dies lange nicht in allen individuellen Fällen in der Praxis auch tatsächlich von den Verbrauchswerten her zutrifft, sei dabei dahingestellt. Denn letztendlich bietet sich dem Endkunden die plakative – und durch die Politik bzw. den Gesetzgeber gewünschte – Botschaft: Mit einer Wärmepumpe liege ich von der Wirtschaftlichkeit her immer auf der richtigen Seite.
Dass diese Ausgangsbasis natürlich zwei Seiten einer Medaille bietet, ist einleuchtend:Nicht jedes Gebäude hat automatisch die Voraussetzungen für einen effizienten Wärmepumpenbetrieb, nur weil die Wärmepumpe ein optimales Energieeffizienzlabel bietet. Und nicht jede Wärmepumpe bietet automatisch die gleichen energetischen Voraussetzungen wie ein anderes Modell mit der gleichen Effizienzeinstufung. Punkt eins ist klar und einleuchtend erklärt: Wärmepumpen benötigen vor allem eine niedrige Vorlauftemperatur, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Sind dauerhaft hohe Vorlauftempe-raturen erforderlich, sinkt die Effizienz rapide– bei allen Wärmepumpen-Technologien aller Hersteller. Für die Erläuterung von Punktzwei werden mehr Informationen benötigt, um diese Aussage verstehen zu können.
Für die ErP wurden bez. der Einteilung der Produkte in die Energieeffizienzklassen jeweils Korridore von Maßstabszahlen festgelegt, in denen die Produkte eingestuft werden. Je nachdem wie breit oder eng dieser Korridor ist, lässt sich steuern, wie die Aufteilung einer Produktgruppe sich dann darstellen wird und auch wie sie im Vergleich zu einer alternativen Technologie bewertet werden wird.
Für die Effizienzeinstufung A+ einer Wärmepumpe spielen künftig jedoch selbst gravierende Unterschiede in COP und Jahresarbeitszahl kaum eine entscheidende Rolle. Dies liegt letztendlich an der Konstruktion des Korridors, in dem die Effizienzeinstufung der Wärmepumpen aufgrund einer recht großzügigen Bandbreite in der Gruppe A+ geschaffen wurde. Er reicht von einem COP 3,075 bis 3,750 – Werte, die auch von herstellkostenoptimierten“ Luft/Wasser-Wärmepumpen problemlos erreicht werden sollten. Wenn dann ab 2016 in Deutschland darüber hinaus ein deutlich geringerer Primärenergiefaktor für Strom wirksam wird, wird es auch in der entsprechenden Klassifizierung der EU für die Ökodesign-Richtlinie zu einer Annäherung an diesen Wert kommen. Das Resultat: Der COP bzw. SCOP, der zum Erreichen der Energieeffizienzklasse A+ erforderlich ist, wird noch einmal deutlich sinken. Darüber hinaus wird die Bestimmung des COP bzw. SCOP und die daraus resultierende Label-Klassifizierung bei Wärmepumpen ausschließlich durch Selbstdeklaration der Hersteller erfolgen.
Das macht den Beratungsaufwand sehr deutlich, der auf alle seriösen Marktteilnehmer zukommen wird“, so Michael Lechte, Leiter Produktmarketing bei Mitsubishi Electric, Living Environment Systems. Kein Hersteller kann ein Interesse daran haben, dass seine Wärmepumpen in Objekten eingesetzt werden, die aufgrund ihrer Bedingungen hierfür einfach nicht geeignet sind. Im Zweifelsfall könnten derartige Installationen den Ruf einer ganzen Produktgruppe innerhalb des Marktes gefährden. Letztendlich rechnen wir aber in jedem Fall, dass die Selbstregulierungskräfte des Marktes derartige Fälle weitgehend verhindern werden. Wir setzen weiterhin auf die außergewöhnlichen Leistungsdaten unserer weltweit patentierten Zubadan-Technologie.“
Primärenergiefaktoren
Ein weiterer wichtiger Punkt betrifft die Primärenergiefaktoren. Diese werden ab dem kommenden Jahr für die wesentlichen Energieträger neu definiert. Der Primärenergiefaktor spiegelt in der Energiebilanz eines Gebäudes den Energiebedarf unter Berücksichtigung des Energieträgers wider. Während der Primärenergiefaktor für Erdgas bei 1,1 liegt, beträgt der Primärenergiefaktor für Strom 2,6. Mit der aktuellen EnEV-Novelle wird dieser jedoch einseitig zugunsten von Strom verschoben. Mit Inkrafttreten der neuen EnEV sinkt der Primärenergiefaktor für Strom von 2,6 auf 2,4. Ab dem 1. Januar 2016 reduziert er sich dann sogar auf 1,8.
Die Begründung dafür erscheint zu-nächst plausibel: Der Anteil des aus Atom-Kraftwerken erzeugten Stroms geht kontinuierlich weiter zurück. Dieser hat einen vergleichsweise hohen Primärenergiefaktor im Vergleich zu erneuerbaren Energieträgern. Auch der Anteil des Stroms, der aus fossilen Energieträgern gewonnen wird, sinkt weiter. Durch den stetig steigenden Anteil von erneuerbaren Energieträgern in der Stromerzeugung setzt sich der Primärenergiefaktor für Strom dadurch anders zusammen. Im Endeffekt wird bei dieser Einstufung eine Prognose über den zukünftigen vermutlichen Anteil von erneuerbaren Energien im Strommix für den öffentlich rechtlichen Nachweis und Energieberatungen herangezogen, ohne den verstärkten Einsatz von erneuerbaren Energien bei anderen Energiearten zu berücksichtigen. Dies sind z. B. verstärkte Einspeisungen von Biogas in das Erdgasnetz.
Jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (SCOP)
Mit der jahreszeitbedingten Raumheizungs-Energieeffizienz (SCOP) wird im Zuge der Ökodesign-Richtlinie eine weitere Grundlage geschaffen, um Wärmepumpen und ihre Effizienz besser beurteilen und vergleichen zu können. Bislang galt: Je höher der COP ist, desto effizienter ist die Wärmepumpe, weil dann für eine bestimmte Wärmeleistung weniger elektrische Energie verwendet werden muss. Der COP ist aber grundsätzlich abhängig von der Temperatur der Wärmequelle und den benötigten Heiztemperaturen. Dadurch bildet jede Kombination dieser beiden Parameter einen anderen COP. Damit die Wärmepumpen unterschiedlicher Hersteller aber verglichen werden können, wurden einheitliche Parameter zur Bestimmung des COP in bestimmten Betriebspunkten festgelegt.
In keiner Weise berücksichtigt wird bei dieser Vorgehensweise jedoch, dass inverter-geregelte Kompressoren, die ihre Leistung modulierend abgeben können, zum Stand der Technik geworden sind. Doch auch Faktoren wie der Stand-by-Stromverbrauch, die konkret über die tatsächliche Wirtschaftlichkeit eines Produktes mitentscheidend sind, werden bei COP und EER nicht berücksichtigt. Die Folgen dieser Bedingungen sind jedoch klar: Zahlreiche Hersteller optimierten ihre Anlagentechnik genau auf die Temperaturbedingungen der Prüfpunkte, um eine möglichst gute Effizienzbewertung zu erhalten.
Im Rahmen der Ökodesign-Richtlinie änderte sich diese Vorgehensweise. Bereits 2013 trat in LOT 10 für Klimageräte bis 12 kW Kälteleistung der Seasonal EER-Wert (SEER) in Kraft. Ab September 2015 wird der Seasonal COP (SCOP) gemäß der DIN EN 4825 als Maßzahl für Wärmepumpen in den Vordergrund treten. Der gravierende Unterschied zu COP und EER: Die Leistungsmessung findet nicht nur bei einer einzigen Temperatur statt, sondern bei vier unterschiedlichen Werten. Eines der interessantesten Ergebnisse hieraus ist die Tatsache, dass der Teillastbetrieb eines Klimagerätes oder einer Wärmepumpe nun mit mehr als 90 Prozent der Betriebszeit abgebildet wird. Inverter-Kompressoren und damit der Stand der Technik bilden dadurch das Fundament des SCOP. Darüber hinaus fließen auch Faktoren wie der Stand-by-Verbrauch in die Berechnungen ein. Besonders wichtig ist aber ein weiterer Aspekt in der praxisnahen Beurteilung der Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen. Bislang wurde die Leistung des elektrischen Heizstabes, auf den die meisten Wärmepumpen angewiesen sind, nicht einbezogen. Paradox: Innovative Wärmepumpenanlagen, wie Ecodan mit Zubadan-Kompressor, die bis zu einer Außentemperatur von –15 °C ihre volle Heizleistung ohne elektrische Beiheizung erbringen können, wurden dadurch sogar indirekt bestraft und abgewertet. Mit dem SCOP können diese Systeme dann künftig ihre Vorzüge voll ausspielen. Die Strahlkraft der dann geltenden Aussagen zur Wirtschaftlichkeit wird der Wärmepumpe-Technologie weiteren Auftrieb geben.
Fazit
2015 wird nicht nur ein weiteres Wärmepumpen-Jahr, sondern bietet faktisch sogar die Chance die Wärmepumpe-Technologie zum Standard in allen geeigneten Gebäuden werden zu lassen. Die Basis dafür schaffen u. a. das Inkrafttreten der Ökodesign-Richtlinie in LOT 1 am 25. September 2015, die Neubewertung der Primärenergiefaktoren, die neue Berechnung der Effizienz mit dem SCOP, der geringere Heizwärmebedarf in Gebäuden durch die EnEV und die wachsende energetische Sanierung des Baubestandes. Das Fachhandwerk sollte sich auf diese Fakten einstellen und kritisch prüfen, ob das eigene Produkt- und Dienstleistungsangebot die künftigen Anforderungen und Wünsche seiner Kunden erfüllen kann.
Martin Schellhorn,
Die Agentur – Kommunikations-Management Schellhorn, Haltern am See
