Nicht jede Wärmepumpe trägt zum Klimaschutz bei

Einzelne Ergebnisse

Luft-Wärmepumpen: Ein großes Feld liegt nach wie vor bei Jahresarbeitszahlen zwischen 2,0 (halbe Stromheizung) und 2,8. Darunter befinden sich auch Groß-Wärmepumpen in bis zu 10-Familienhäusern und die viel beworbenen Abluft-Wärmepumpen. Letztere haben durchaus einen gewissen Charme: In einem Kompakgerät lassen sich kontrollierte Wohnraumlüftung, Solarspeicher, Heizung und die Warmwasserbereitung auf einem kleinen Raum kombinieren. Die Agenda-Gruppe ermittelte aber bei drei Anlagen nur eine SJAZ zwischen 2,6 und 2,8. Der Grund: Niedrigenergiehäuser haben immer noch einen zu hohen Wärmebedarf, so dass eine Überlüftung und ein damit verbundener Wärmekurzschluss stattfindet. Und beim Passivhaus ist die Luft-Wärmepumpe selbst das Problem: Je geringer die elektrische Anschlussleistung, desto geringer die Energieeffizienz. Das zeigt sich auch bei den ebenfalls untersuchten kleinen Warmwasser-Wärmepumpen.

Grundwasser-Wärmepumpen: Die Agenda-Gruppe hat sich auf vier Groß-Wärmepumpen in öffentlichen Einrichtungen und einer Reihenhaussiedlung konzentriert, weil bei ihnen das Verhältnis der Nennleistungen von Förder- zur Wärmepumpen günstiger ist. Die Ergebnisse bestätigen diesen Vorteil: Drei von vier untersuchten Grundwasser-Wärmepumpen kommen auf eine Jahresarbeitszahl von mehr als 4.

Erdreich und Abwasser-Wärmepumpen: Da Erdsonden- und Erdkollektor-Wärmepumpen bei fachgerechter Planung und Ausführung ohne weiteres eine Jahresarbeitszahl von JAZ = 4 übertreffen, hat die Agenda-Gruppe nur Anlagen mit Neuerungen bei der Technik in das Messprogramm aufgenommen. Die Ergebnisse sind beeindruckend: Der horizontale Erdkollektor mit einer Direktverdampfung des Wärmepumpen-Kältemittels kommt auf eine SJAZ = 4,7, die CO2-Erdsonde auf 5,1 und der solarunterstützte Erdkollektor sogar auf 5,8. Lediglich die Abwasser-Wärmepumpe verfehlt wegen ungünstiger Rahmenbedingung das Energieeffizienzziel.

Erdgas-Wärmepumpen: Die Agenda-Gruppe erfasste auch die Energieeffizienz von drei Erdgas-Motor- bzw. -Absorptions – Wärmepumpen für eine Schule, einen Kindergarten und ein Mehrfamilienhaus. Rechnet man die gemessenen Jahresarbeitszahlen mit dem derzeit gültigen Primärenergiefaktor von Strom in Höhe von 2,6 um, dann liegen sie – wie die meisten Luft-Wärmepumpen – zwischen JAZ = 2 und 3. Die Erdgas-Wärmepumpen sind damit bezüglich des Beitrages zum Klimaschutzes vergleichbar oder schlechter als moderne Erdgas-Brennwertkessel. Der Primärenergiefaktor stellt das Verhältnis der Primärenergien Kohle, Uran und Gas zu der Endenergie Strom dar, und zwar unter Berücksichtigung der Energiekette Gewinnung, Umwandlung und Verteilung.

Warmwasser-Wärmepumpen: Klein-Wärmepumpen für die Warmwasserbereitung mit einer Leistungsaufnahme von etwa 300 Watt-elektrisch stehen oft im Keller, wo sie auch Vorratsräume abkühlen sollen. Ob dieses Ziel erreicht wird, steht im „Feldtest Elektro-Wärmepumpen“ nicht zur Debatte. Die geringe Kompressorleistung, die Verlustwärme des integrierten Warmwasserspeichers und die fehlende Dämmung der Kellerräume sprechen dagegen. Es gibt aber auch zunehmend sog. Abluft-Wärmepumpen, die in Wohnungen arbeiten. Sie nutzen die Abluft der Räume, um warmes Trinkwasser zu erzeugen. Wegen der höheren Temperatur der Raumzuluft im Vergleich zur Kellerluft kommen sie auf eine höhere Energieeffizienz. Die im Keller aufgestellten Geräte erreichen eine SJAZ von im Mittel nur 1,5 und die in den Wohnräumen von rund 2,5.

Die Gründe für das schlechte Abschneiden der Warmwasser-Wärmepumpen liegen in der kalten Kellerluft, der geringen Nennleistung der Aggregate (vergleichbar mit der Abluft-Wärmepumpe in einem Passivhaus) und in einem zu niedrigen Warmwasserverbrauch. Die Untersuchung hat ergeben, dass erst ab einem Verbrauch von mehr als 40 l/(Tag x Person) eine JAZ von mehr als 3 möglich ist. Da aber die Praxiswerte nur zwischen 10 und 32 l/(Tag x Person) liegen, lässt sich überspitzt formulieren: Eine Warmwasser-Wärmepumpe ist nur dann energieeffizient, wenn die Nutzer mit dem Wasser verschwenderisch umgehen. Eine Sonnenkollektoranlage für Warmwasser wäre eine ökologisch bessere Investition gewesen.
Folgt: Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung