Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg, forscht seit Ende 2019 gemeinsam mit neun Wärmepumpenherstellern und zwei Energieversorgern im Projekt „WP-QS im Bestand“. Im Bereich der Effizienz- und Schallmessung liegen nun Zwischenergebnisse vor.
Schwerpunkte des Projekts „WP-QS im Bestand“ sind neben Effizienz und Betriebsverhalten die Messung der Schallbelastung durch Außenluft-Wärmepumpen sowie Untersuchungen zu bivalenten Systemen und PV-Eigenstromnutzung. Bis Ende 2024 werden in dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekt rund 75 Wärmepumpen in Einfamilienhäusern der Baujahre 1826 bis 2001 messtechnisch untersucht. Die Effizienzanalyse betrifft die einjährige Messperiode von September 2022 bis August 2023. Die in diesem Zeitraum ausgewerteten 22 Außenluft-Wärmepumpen erreichen eine mittlere Jahresarbeitszahl (JAZ, kombinierte Erzeugereffizienz für Raumheizung und Trinkwassererwärmung) von 3,3, bei einer Bandbreite von 2,4 bis 4,0. Die JAZ der zehn mit Erdwärmesonden ausgestatteten Erdreich-Wärmepumpen reichen von 3,6 bis 5,2.
Verglichen mit einem Gaskessel als Referenzwärmeerzeuger würden die Einsparungen an Treibhausgasemissionen unter Berücksichtigung der geringsten und höchsten gemessenen JAZ zwischen 18 und 62 % liegen. Die meisten der untersuchten Anlagen wurden um das Jahr 2020 installiert. Im Jahr 2030, etwa zum Zeitpunkt der mittleren Nutzungsdauer dieser Wärmepumpen, werden die Einsparungen zwischen 58 und 80 % sowie 77 und 89 % liegen, je nachdem, welcher Anteil regenerativer Energien im Strommix dann erreicht ist.
Im Rahmen der Schallmessung für Außenluft-Wärmepumpen wurden fünf Anlagen auch hinsichtlich einer möglichen Lärmbelastung der Umgebung vermessen. Nicht überraschend: Die Ergebnisse werden stark durch den Aufstellort und die Umgebung der Wärmepumpe beeinflusst. Bei einem Einfamilienhaus nahe einer viel befahrenen Umgehungsstraße sind die Umgebungsgeräusche so dominant, dass die Wärmepumpe beim Nachbargebäude gar nicht zu hören ist. Im Fall einer Wärmepumpe in einer eng bebauten, ruhigen Reihenhaussiedlung zeigte die Schallmessung auf dem Nachbargrundstück erhöhte Werte. Da nachts der zulässige Grenzwert mehrfach überschritten wurde, wurde der Betrieb dieser spezifischen Wärmepumpe so angepasst, dass die Außenlufteinheit nachts nur wenig arbeitet – im Untersuchungszeitraum lediglich an 72 Stunden im Jahr. Bei den übrigen Anlagen werden die Grenzwerte der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm tagsüber nicht überschritten. Während der kontinuierlichen Messung im verbleibenden letzten Projektjahr werden die Detailanalysen der Photovoltaik-Wärmepumpen-Kombinationen und der bivalenten Systeme (Wärmepumpe und Heizkessel) vorangetrieben sowie die erforderlichen Stammdaten zu den Messobjekten im Detail bewertet. Ende 2024 sollen die Einzelstränge des Forschungsprojekts in einer vergleichenden Gesamtauswertung aller Wärmepumpen zusammengeführt werden.
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