Energetische Wohngebäudeertüchtigung durch Wärmepumpen, PV und partielle Lüftung mit WRG

• Von fossilen zu regenerativen Energien
• Energiebedarfsberechnung
• Wärmepumpen im Vergleich mit realen Verbräuchen der alten Gasheizung
• Trinkwasserwärmepumpe
• Dezentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
• Energetische Bewertung dezentrale Lüftung
• Nutzung von Photovoltaik
• Energetische Bewertung der Wärmepumpenbeheizung mit PV-Anlage
• Fazit

Der Erfolg der so genannten Wärmewende hängt maßgeblich vom Einsparpotential im Gebäudebestand ab. Um dieses zu erschließen, braucht es neben der Sanierung der Gebäudehülle auch eine möglichst CO₂-neutrale Wärmebereitstellung durch erneuerbare Energieträger anstelle von fossiler Anlagentechnik. Zu Recht gilt die Wärmepumpe in diesem Zusammenhang als Schlüsseltechnologie für das Gelingen der Wärmewende.

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Die damit einhergehende Elektrifizierung bewirkt aber auch einen signifikanten Anstieg des Gesamtbedarfes an elektrischer Energie, der das Stromnetz zu kritischen Zeiten – also in der Heizzeit – überlasten könnte. Um diese Gefahr teilweise zu verringern, kann der benötigte Strom dezentral durch Photovoltaikanlagen (PV) direkt am Gebäude erzeugt werden. Jedoch deckt sich das Stromerzeugungsprofil einer Photovoltaikanlage nicht gut mit dem typischen Verbrauchsprofil einer Wärmepumpe. Eine Außenluft-Wärmepumpe zur Raumheizung benötigt hauptsächlich in den kalten Jahreszeiten viel Strom, während die Solarerträge einer PV-Anlage in dieser Zeit eher gering sind.

Von fossilen zu regenerativen Energien

Im Rahmen einer Masterarbeit wurde ein 1997 in massiver Bauweise errichtetes Einfamilienhaus in der Nähe von Hannover untersucht, das nach einem Teilumbau im Jahr 2016 mit dreifach verglaste Fenster und Fußbodenheizung im Erdgeschoss (circa 80 % der Grundfläche) und Fußbodenheizung im Obergeschoss gelegenen Bad ausgestattet ist. Die übrigen Räume (Flure und Obergeschoss) werden über Konvektions-Heizkörper beheizt. Im Oktober 2022 wurde der bis dahin genutzte Gas-Brennwertkessel wie folgt ersetzt:

• 300-l-Trinkwasserwärmepumpe Dimplex DHW 300 (thermische Leistung ca.1,7 kW, Kältemittel R134A, GWP 1.430), die innerhalb des beheizten Hauswirtschaftsraums aufgestellt ist (Abbildung 1, links)
• Luft-Wasser-Wärmepumpe Dimplex LA 12S-TU in Außenaufstellung zur Raumbeheizung (Abbildung 1, rechts) (thermische Leistung 12 kW (A10/W35), Kältemittel R410A, GWP 2.088)

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