Die Zukunft der Wärmepumpentechnologie im Bestandsgebäude
Im Sinne einer klimaneutralen Zukunft, hat sich die deutsche Politik auf eine Reihe von Verfahren und Fördermöglichkeiten geeinigt, die einen Umbau bzw. Einbau der Energiesysteme bei Neubauten sowie Bestandsgebäuden vorsehen. Im nachfolgenden Beitrag erfahren Interessenten, welche Möglichkeiten und Rahmenbedingungen die Wärmepumpentechnologie für eine klimaneutrale Konzeption bestehender Energieversorgungssysteme bietet.
Wärmepumpentechnologie, das Wichtigste in Kürze:
• Diese Technologie wartet am Markt mit beachtlichen Zukunftsaussichten auf. Allein in den vergangenen acht Jahren wurden im Schnitt jährlich ca. 50.000 solcher Anlagen in deutschen Häusern installiert. Der Trend ist steigend.
• Wärmepumpenanlagen sind rein technisch dazu konzipiert, dass sie die Umweltenergie durch den Strom in Heizwärme umwandeln.
• Eine entsprechende Anlage kann durch den Bezug von Energie oder Ökostrom aus einer Photovoltaik-Anlage zu 100 % klimaneutral heizen. Hierzu wird die Energie der Umgebungsluft, des Grundwassers oder der Erdwärme genutzt.
• Die einzukalkulierende Investition einer solchen Energiequelle liegt in der Preisspanne zwischen 15.000 € bis 25.000 €. Hierfür sind jedoch staatliche Förderungen in Höhe von bis zu 45 % in einem Altbau möglich.
• Wenn eine entsprechende Isolierung im Altbau besteht, ist eine Nachrüstung von Wärmepumpensystemen ohne bauliche Nachrüstungen der Dämmung und Außenfassade durchführbar.
• Die Wärmepumpentechnologie arbeitet am umweltfreundlichsten mit einer direkten Kombination einer Solaranlage auf dem eigenen Hausdach.
Die Funktionsweise von Wärmepumpenanlagen
Wärmepumpen wandeln thermische Energie, die aus der Umgebung stammt, durch Strom in energetisch verwendbare Wärmeenergie um. Um diesen Prozess abzubilden, arbeiten Wärmepumpen in fünf unterschiedlichen Schritten, die nachfolgend erläutert werden.
Zunächst entziehen Wärmepumpen der umliegenden Umgebung Wärmeenergie. Hierfür benötigt die Technik jedoch Strom. Im Verhältnis betrachtet liegen für die Abbildung dieses Prozesses 25 % Strom und 75 % Umweltenergie vor. Hiernach wird die entzogene Umweltwärme in den Verdampfer weitergeleitet. Dort befindet sich Kältemittel, das durch die zugeführte Wärmeenergie verdampft. Danach erfolgt eine gasförmige Verdichtung des Kältemittels im Kompressor. Aufgrund der Gesetze der Thermodynamik erhöht sich die Dampftemperatur hierbei signifikant. Später gelangt der heiße Kältemitteldampf in den Wärmetauscher. An diesem Punkt erfolgt die Übertragung der Wärme in das hauseigene Heizsystem, zudem verflüssigt sich das Kältemittel wieder. Im darauffolgenden und letzten Verfahrensschritt strömt das Kältemittel durch ein Expansionsventil in den Verdampfer zurück. Hierdurch kann der Prozess von neuem beginnen.
Checkliste: Was ist bei der Wärmepumpentechnologie im Altbau zu beachten?
Die Nachrüstung von Wärmepumpen wird auch für Altbauten immer interessanter. Um eine Nachrüstung jedoch vornehmen zu können, sind einige Rahmenbedingungen und Vorgehensweisen zu überprüfen. Das Potenzial für den Einbau von Wärmepumpen bei Bestandsgebäuden ist Abhängigkeit von dem Bestehen einer funktionierenden Gebäudehülle sowie der Integrationsfähigkeit der weiteren Anlagentechnik.
Folgende Punkte sind für den Einbau zu berücksichtigen:
- Der vorliegende Dämmstandard des Altbaus;
- Die existierende Heizfläche;
- Der aktuelle Zustand des Wärmeerzeugers;
- Das vorliegende Platzangebot;
Der vorliegende Dämmstandard des Bestandsgebäudes
Umso adäquater ein Altbau gedämmt ist, umso mehr lohnt sich die Integration der Wärmepumpentechnologie. Sollten in diesem Bereich Beeinträchtigungen bestehen, ist über die Nachbesserung in der Form einer Kellerdeckendämmung oder der Dämmung der obersten Geschossdecke nachzudenken. Weitere Maßnahmen können ein Fensteraustausch sein, oder die nachträgliche Fassadendämmung. Hierdurch werden bereits geringere Vorlauftemperaturen sowie eine niedrigere Betriebslast für die Wärmepumpentechnik ermöglicht.
Die existierende Heizfläche
Zu beachten ist, dass große Heizflächen mit einer geringeren Vorlauftemperatur zu betreiben sind. Dieser Sachverhalt optimiert die Wärmepumpeneffizienz enorm. Wand- und Fußbodenheizungen sind für die Nutzung einer solchen Technologie vorteilhaft. Es ist jedoch ausreichend, im Falle einer Nachrüstung ein paar kleinere Heizkörper durch größere Heizkörper zu ersetzen. Mitunter sind auch keine weiteren Modifikationen der technischen Basis nötig. Die Entscheidung hierüber sollte immer in Absprache mit einem Spezialisten getroffen werden.
Der aktuelle Zustand des Wärmeerzeugers
Sollte ein Wärmeerzeuger vor Ort noch lange funktionsfähig sein, sind hybride Lösungen der Heiztechnik zu überprüfen. Hierdurch kann im Zuge eines bivalenten Betriebs die neu justierte Wärmepumpentechnologie in das existierende Heizsystem über einen Pufferspeicher als Betriebsoption integriert werden. Diese Vorgehensweise bietet den Mehrwert, dass der Haushalt je nach Wärmebedarf sowie gebotenen Brennstoffpreisen flexibel die vorteilhafteste Wärmequelle wählen können. Für eine solche technische Konzeption empfehlen sich vor allem Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Das vorliegende Platzangebot
Zu beachten ist, dass der Haushalt vor Ort jedoch ausreichende Platzkapazitäten für bivalente Betriebsoptionen haben muss. Die Luft-Wasser-Wärmepumpentechnologie in einer Monoblock-Version empfiehlt sich bei einem limitierten Platzangebot vor Ort. Sollte eine Erdreich- bzw. Grundwasserwärmepumpe gewählt werden, so müssen mitunter Erdarbeiten einkalkuliert werden.
Tipps für den Altbau zur technischen Umrüstung
Luft-Wasser-Wärmepumpen sind aufgrund der geringen Investitionskosten sowie der einfachen Installation beliebt. Wärmepumpenmöglichkeiten sind jedoch auch für die Nachrüstung in Altgebäuden eine gute Option. Kunden sollten zudem prüfen, welche genauen Förderprogramme es gibt und welche Bedingungen sie erfüllen müssen, um hiervon zu profitieren. Zudem kann es eine gute Wahl sein die Wärmepumpentechnologie mit einer hauseigenen Solaranlage zu kombinieren. Hierdurch ist eine ganzjährige Warmwasseraufbereitung möglich. Parallel hierzu kann eine Photovoltaikanlage Strom in Eigenregie produzieren, um sie für die Wärmepumpentechnologie zu nutzen. Grundsätzlich sollten Interessenten anstehende Umbaumaßnahmen mit einem Fachhandwerker besprechen und vor Ort prüfen lassen, welche genauen Konzepte passen und welche Voraussetzungen zu erfüllen sind.
Klimaneutrale Zukunft setzt die Förderung alternativer Energie- und Wärmekonzepte voraus
In den kommenden Jahren sind politisch sehr ehrgeizige Ziele gesetzt in den Bereichen Klimawandel, Energiewende sowie der Wärmewende in Deutschland. Hierfür wird unter anderem die EEG-Umlage im Jahr 2023 entfallen. Der Strompreis soll in diesem Zuge von staatlichen Kostenkomponenten befreit werden. Die Nutzung des Stroms soll zu einem niedrigen Preis attraktiver für andere Sektoren werden. Um die Energiewende zu forcieren, wird es eine Transformation des bestehenden Energiesektors geben, um die erneuerbaren Energien gezielt und nachhaltig auszubauen. Zur Unterstützung der Klimawende, werden mitunter Genehmigungsverfahren verschnellert. Der Energie- und Strombedarf ist in Deutschland steigend. Um eine Abdeckung des Strombedarfs zu unterstützen, werden erneuerbare Energien forciert. Der abgeschlossene Koalitionsvertrag sieht hierfür bis Ende 2030 einen Strommix am Markt vor. Hierfür werden Maßnahmen zum Ausbau der Windkraftenergie, der Nutzung von Photovoltaikanlagen sowie von Wasserstoffanlagen staatlich forciert. Das Erreichen einer klimaneutralen Zukunft soll ein unverzichtbarer Bestandteil der gesellschaftlichen Zukunft sein. Die Integration der Wärmepumpentechnologie in Bestandsgebäuden wird durch Förderoptionen in diesem Bereich unterstützt.
