Wärmepumpen, ein Hype?
Gestern berichtete die ARD schon wieder groß darüber. In der Zeitung stehen ständig Artikel zur Technik. Moderne PKW haben sie bereits, auch der Wäschetrockner benutzt diese Technik. Nun mal ehrlich, richtig neu ist die Technik nicht, denn sie ist eigentlich nur die Umkehrung des Prinzips des Kühlschrankes. Hier ist die Wärme das Abfallprodukt. Bei der Wärmepumpe – gemeint ist eigentlich die Heizungswärmepumpe – ist Kälte das Abfallprodukt. Wärmepumpen und Energiekrise – wie geht das zusammen?
Schaubild des Wärmeflusses (große Pfeile) und des Kältemittels (kleine Pfeile) einer Kompressionswärmepumpe: 1) Kondensator, 2) Drossel, 3) Verdampfer, 4) Kompressor
Dunkelrot: Gasförmig, hoher Druck, sehr warm Rosa: Flüssig, hoher Druck, warm
Blau: Flüssig, niedriger Druck, sehr kalt Hellblau: Gasförmig, niedriger Druck, kalt
Grafik aus Wikimedia Commons, Public Domain. Obiger Text nach der Legende in Wikipedia
Woher holt die Wärmepumpe eigentlich die Wärme? Nun, im Kühlschrank wird dem gelagerten Inhalt Wärme entzogen und auf der Rückseite in den Raum abgegeben. Je besser die Technik konstruiert ist und je wirksamer die Wärmeisolation ist, um so mehr Sterne erreicht der Froster auf dem Energielabel. A+++ wäre schön.
Bei einer Heizungswärmepumpe wird die Wärme der Umwelt entnommen. Da bieten sich das Erdreich mit einer bis 100 Meter tiefen Bohrung an, oder ein flacher Wärmetauscher metertief unter dem Grundstück, Quellwasser mit Sickerbrunnen, Fluss- oder Meerwasser und – last not least – die Außenluft an. Es geht darum, diese Faktoren als Energielieferanten zu nutzen. Dabei wird ihnen mit geeigneter Technik Wärme entzogen, um sie als Heizungswärme im Haus nutzen zu können.
Dabei gibt es eine Unzahl verschiedener technischer Umsetzungen. Es scheint hier eine Goldgräber-Stimmung zu herrschen, denn die Zahl der Hersteller von Heizungswärmepumpen ist unübersichtlich groß. Hier die ewig lange BAFA-Liste förderfähiger Geräte. Viele Namen von Herstellern habe ich noch nie gehört.
Es sind aber auch eine Reihe ehemals wichtiger Hersteller von typischen Gasheizungen dabei, wie Vaillant, Buderus, Stiebel-Eltron, Bosch und wie sie alle heißen mögen. Wenn man in die Webseiten schaut, ist man wegen der dargebotenen Informationen manchmal verwundert. Die Aussagen sind mir zu plakativ, ja manchmal sogar tendenziös oder gar fehlerhaft. Nun, die Förderfähigkeit der Gasheizungen läuft zu Jahresende aus. Die traditionellen Hersteller stehen mit dem Rücken zur Wand.
Ich habe bei vielen Netzsuchen nie einen vollständigen Energiekalkulator gefunden, der einem je nach bisherigem Energiebedarf und Beschaffenheit der Immobilie eine wirtschaftlich angemessene Lösung für eine Wärmepumpenheizung vorschlagen könnte. Offensichtlich fehlt den Firmen der Blick für das Realistische, das Sinnvolle. Einfach nur große Lösungen zu empfehlen, finde ich dem Kunden gegenüber unfair. Hauptsache teuer! Und dann sehen wir weiter! Was soll das?
Einen großen Wärmepumpen-Energielieferanten einfach an eine vorhandene Anlage anzuklemmen spart nämlich vermutlich wenig oder nichts ein. Die energetische Bilanz muss wie erwähnt stimmen. Dafür sind individuelle Kalkulationen oder auch Abschätzungen nötig. Ansonsten heizt man eventuell meist mit elektrischem Strom, womit nicht sehr viel gewonnen wäre.
Es geht auch darum, den technischen Wirkungsgrad der Anlage im Blick zu behalten, die typische Jahresminimaltemperatur in der Region, den energetischen Standard des Hauses. Der technische Wirkungsgrad COP (coefficient of performance) ist heute meist durch den realistischeren SCOP (Seasonal coefficient of performance) ersetzt. Als Grundlage der staatlichen Förderung bei Luft-Luft-Wärmepumpen dient gegenwärtig ein minimaler SCOP von 4,6. Hier der Link zu einem Glossar.
Das bedeutet, dass bei verschiedenen Testtemperaturen (Messpunkte bei Heizbetrieb +12 °C, +7 °C, +2 °C und – 7 °C) die Performance des Systems gemessen wird unter Beachtung von realistischen Verlusten und Standby. Zusätzlich wird heute noch ein Eta-Wert angegeben als Ausdruck der Beachtung des Gesamtkonzeptes im Hinblick auf die eingesetzte Primärenergie. Eta gleich SCOP/2,5. Der eingesetzte Wert 2,5 ist etwas willkürlich, er spiegelt den deutschen Strommix unter Beachtung regenerativer Energien nur begrenzt wider. Strom ist bisher in Deutschland eigentlich zu 1/1,8 grün!
In der Konsequenz kann man also sagen, dass die Luft-Luft-Wärmepumpe über das Jahr gesehen pro kWh als elektrischen Strom minimal 4,6 kWh als Wärme zurückliefert. Durch Beachtung des Strommixes ist der entsprechende Wert um ETA korrigiert leider nur noch 1,84. Immerhin! Richtig besser wird die Gesamtbilanz nur noch durch die Verwendung von selbstproduziertem Solarstrom. Hier sehe ich das größte Potenzial! Auch wird die Wärmepumpentechnik in Zukunft bestimmt noch zu höheren SCOP-Werten fortschreiten.
Wärmepumpen sind bestimmt kein Hype, sondern gehören zum vernünftigen Gesamtkonzept in der Klimakrise, die auch eine Energiekrise ist. Allerdings sind die Hersteller, die Installateure und die Elektriker wie auch die staatlichen Förderstrukturen nicht wirklich auf den aktuellen Boom vorbereitet. Es fehlt da gegenwärtig neben technischer Ahnung einfach auch an Manpower.
