Kostenlose Wärme aus Luft und Erde? ÖkoIogie und Ökonomie von elektrischen Wärmepumpen (Teil 1)

Im Blickpunkt: Energie Kostenlose Wärme aus Luft und Erde? ÖkoIogie und Ökonomie von elektrischen Wärmepumpen (Teil 1) In den letzten Jahren ist die Werbung für Wärmepumpen in den einschlägigen Bauherren-Zeitschriften allgegenwärtig. Holzhausbauer werden zunehmend mit der Frage ihrer Kunden konfrontiert, ob die Wärmepumpenheizung nicht beste energiesparende Technik wäre. Schließlich wird doch dabei kostenlose Umweltwärme genutzt. Dieses Thema ist so alt wie die gesamte Energiespardiskussion. Schon in den siebziger Jahren wurde von der Stromwirtschaft damit geworben, dass es sich hierbei quasi um eine Solarheizung handele. Ökos hielten lange Zeit dagegen durchaus erfolgreich und berechtigt dass die gewonnene Umweltwärme zuvor in unseren Wärmekraftwerken als Abwärme in die Luft geblasen wurde. Angesichts der explodierenden Verkaufszahlen müssen wir uns heute fragen: Sind die technische Effizienz der Anlagen und die Kostensituation so viel günstiger geworden, dass eine Neubewertung erforderlich ist? Oder ist nur das Geschick der Werbung und der Verkäufer besser geworden? Für diesen zweiteiligen Artikel hat unser Autor den aktuellen Stand der Technik, ihrer Planung und Ausführung recherchiert und die Ergebnisse von Felduntersuchungen zur praktischen Effizienz zusammengefasst. Aussagen der Werbung Die Werbung zu Wärmepumpen ist sehr auf emotionale Aussagen bedacht und sehr zurückhaltend in den Formulierungen, wenn es um die technischen Daten geht. Konkrete Zahlen werden selten genannt, meist eine allgemeine Leistungszahl allerdings oft ohne Angabe, bei welchen Messbedingungen diese Zahl gilt. Es werden allgemeine Aussagen zu den halb so hohen Kosten der Wärme (nicht der Installation) gemacht. Für den Verstand. Autor: Friedemann Stelzer, Ingenieurbüro Energiebündel, Reutlingen Für das Gefühl kommt die Wärme aus der Sonne, der Erde oder der Luft ( Wärme aus der Natur ernten ). Oft wird die Antriebsenergie Strom nicht genannt. Die Zahlen, die genannt werden, heißen immer bis zu, also im günstigsten Fall (ohne Warmwasserbereitung und mit idealer Flächenheizung). Meist auch keine konkrete Definition, was genau gemeint ist. Im Beispiel Abb. 2 ist zumindest die elektrische Energie genannt und dass die genannte Zahl eine Leistungszahl ist. Immerhin. Ob die Leistungszahl allerdings für die genannten max. Vorlauftemperaturen gilt, ist mehr als fraglich! Eine besonders irreführende Aussage ist die, dass 80% der Energie gratis sei (siehe www.waermepumpen.leitfaden.net/vorteile. html). Dass die tatsächlich genutzte elektrische Energie viel teurer ist, als die von Brennstoffen und dass deren Primärenergieaufwand in Deutschland beim 2,7-fachen der Endenergie aus der Steckdose liegt, wird verschwiegen. Grundlagen und Funktionsprinzip Das Prinzip der Wärmepumpe ist vom Kühlschrank hinlänglich bekannt: Auf einem tiefen Temperaturniveau wird bei sehr niedrigem Druck Wärme aus der Umwelt entzogen und das sogenannte Kältemittel verdampft (Abb. 1). Dann wird über eine elektrische Pumpe der Druck des Gases und damit auch die Temperatur deutlich erhöht. Auf diesem Temperaturniveau wird das Gas kondensiert und gibt dabei seine Wärme an das Heizmedium ab, das in der Regel Wasser ist. Infokasten 1: Leistungszahl und COP Abb. 1: Funktionsprinzig einer Wärmepumpe. Bildquelle: Energieagentur NRW Abb. 2: Beispiel Werbetext von Viessmann, das beworbene Gerät kommt in den Berechnungsbeispielen vor, ist aber vom Markt zurückgezogen worden. Andere Hersteller werben ähnlich. Grundsätzlich sind die Leistungszahl oder der COP (Coefficent of performance) das Gleiche, nämlich das Ergebnis einer standardisierten Prüfstandsmessung zur Effizienz der Wärmepumpe bei festgelegten Randbedingungen. Die inhaltliche Unterscheidung des deutschen und englischen Begriffs kommt aus den unterschiedlichen Definitionen in DIN EN 255 und DIN EN 14511, wobei in DIN EN 14511 die Antriebsleistungen der Hilfsaggregate in der Definition des COP vollständig enthalten sind, bei der Leistungszahl gemäß DIN EN 255 dagegen nur teilweise. Achtung: Meist wird diese Unterscheidung nicht explizit erläutert. Die VDI 4650 bezieht sich auf die DIN EN 255, die DIN V 18599 auf die DIN EN 14511. 16 1/2009

Danach wird die abgekühlte Kältemittel-Flüssigkeit entspannt und strömt wieder zum Verdampfer. Und so weiter. Um die Effizienz zu beurteilen ist es wichtig, wie viel Wärme im Verhältnis zur elektrischen Antriebsleistung der Pumpe(n) an das Heizmedium abgegeben wird. Als Leistungszahl bezeichnet man dieses Verhältnis, wenn eine Messung auf einem Teststand bei normierten Randbedingungen erfolgt. Jahresarbeitszahl (JAZ) heißt dieses Verhältnis, wenn die Jahressummen der geleisteten Arbeiten, also Wärmeentnahme zu Stromverbrauch ins Verhältnis gesetzt werden. Darüber hinaus gibt es zur Beurteilung noch die Primärenergieaufwandszahl (ep), mit der die Effizienz der gesamten Anlage (inkl. der Verteilung und Übergabe) unter Berücksichtigung der Primärenergiefaktoren der Energieträger bewertet wird. Mit dieser Zahl können unterschiedliche Heizungssysteme im Hinblick auf ihre Umweltrelevanz verglichen werden. Woher kommt die Wärme? Als Wärmequellen kommen die im folgenden aufgelisteten in Frage, wobei alle zumindest indirekt von der Sonne kommen, evtl. in der Erde zwischengespeichert: weder in der Fläche oder als Bohrungen in der Regel bis 100 m Tiefe ausgeführt. Die Wärme wird meist über ein Wasser-Glykol-Gemisch (Sole) der Wärmepumpe zugeführt, um im Falle von Unterkühlung Eisbildung zu verhindern. Luft, als Luft-Wasser- Wärmepumpe: Die Luft ist die am einfachsten zu erschließende Wärmequelle, hat aber auch die geringsten Temperaturen und Wärmespeicherfähigkeit und ist damit am ineffizientesten. Im günstigsten Fall wird Abluft als Wärmequelle genutzt, wobei diese vieldiskutierte Abwärme aus der Lüftung allenfalls eine nennenswerte Quelle für die Warmwasserbereitung ist, im Winter steht sie aber in Konkurrenz zur technisch einfacheren Wärmerückgewinnung über Wärmetauscher. Abwärme, meist als Wasser-Wasser- oder Sole- Wasser-Wärmepumpe: Dieses Energiepotential aus Prozessen mit Abwärme ist am effizientesten, aber im Wohnhaus nur in geringem Maß als Abwasser verfügbar. Im Folgenden werden nur die häufigsten Fälle Luft und vor allem Erdreich als Wärmequelle betrachtet. Starke LEISTUNG: Druckfeste Dämm- PLATTEN, in weltweit EINZIGARTIGER QUALITÄT! Dämmplatten Dämmmatten NEU! Grundwasser, als Wasser-Wasser-Wärmepumpe bezeichnet: Diese Wärmequelle hat theoretisch ein hohes Potential, birgt aber oft technische Probleme wegen der Mineralien im Wasser, was die Langlebigkeit einschränkt. Erdreich, als Sole- Wasser-Wärmepumpe bezeichnet: Dies ist die gängigste und in der Praxis oft auch effizienteste Wärmequelle. Erdkollektoren werden ent- Ermittlung der Jahresarbeitszahl (JAZ) Die Jahresarbeitszahl ist von sehr vielen Faktoren abhängig und deswegen relativ schwer zu ermitteln. Neben den Anlagenspezifika (Heizflächen, Vorlauftemperaturen und Konfiguration mit Speichern etc. und ggf. Kombination mit Trinkwassererwärmung) sind die Umgebungstemperaturen (Außenluft oder Erdreich) und die Eigenschaften der Wärmesammler zu berücksichtigen. Es Dämmfl ocken HOMATHERM istdereinzigekomplettanbieter von FLEXIBLEN DÄMMMATTEN und DRUCKFESTEN DÄMMPLATTEN, die im innovativsten Trockenverfahren hergestellt werden! Nutzen Sie unser KENNLERNANGE- BOT für die neuen Dämmplatten. Und profitieren Sie von der ökologisch einwandfreien DÄMMUNG RUND UMS HAUS! Mehr Infos unter www.einfachunschlagbar.de Der innovative KOMPLETTAN BIETER von DÄMMSTOFFEN 1/2009 aus HOLZ 17 und ZELLULOSE!

Im Blickpunkt: Energie Infokasten 2: Betriebsweisen Monovalent: es wird nur ein Heizwärmeerzeuger für den kompletten Betrieb der Anlage genutzt. Bivalent: es werden zwei oder mehr Heizwärmeerzeuger für den Betrieb genutzt, z.b. Grundlast-Wärmepumpe und Spitzenlastkessel oder Wärmepumpe und Heizstab. Monoenergetisch: es werden mehrere Wärmeerzeuger eingesetzt, die den gleichen Energieträger nutzen, also z.b. elektrische Energie für die Wärmepumpe und den Heizstab. ist neben dem Energieaufwand für den Kompressor der Strom für Ventilatoren und Enteisungsanlagen (bei Luftwärmepumpen) bzw. für Solepumpen (bei Erdkollektoren oder -sonden) zu kalkulieren. Um die Wärmequelle Erdreich richtig in der Rechnung abzubilden ist in der Regel auch ein Bodengutachten notwendig, um dann mit Hilfe einer Simu- lation eine klare Aussage treffen zu können. Des Weiteren gibt es spezielle Berechnungsvorschriften zur Wärmeentnahme von Erdsonden aus dem Erdreich. Die hier aufgeführten Rechenmethoden sind eher Näherungsmethoden, die starke Vereinfachungen beinhalten, um mit vertretbarem Aufwand zu einem Ergebnis zu kommen. VDI 4650 Blatt 1 Dieses Rechenverfahren ist das gängige, das auch in fast allen Planungsunterlagen der Hersteller zur Ermittlung der JAZ angegeben ist. Es ist ein einfaches Verfahren mit Tabellen mit Korrekturfaktoren. Es ist allerdings nur für eine sehr eingeschränkte Bandbreite der Fälle einsetzbar. Gleichwohl wird bislang fast nur dieses Verfahren für Wirtschaftlichkeitsberechnungen eingesetzt. Die Einschränkungen sind: Nur monovalente Heizungswärmepumpen, also keine Trinkwassererwärmung und kein E-Heizstab zulässig. Mindestens 30 C Vorlauftemperatur, in 5 K-Schritten. Außenluft Temperatur- Korrekturfaktoren nur für die Regionen Essen, München, Hamburg, Berlin und Frankfurt, nicht für kältere Regionen! Bis 100 kw Leistung. Heizgrenztemperaturen von 15, 12 und 10 C, wobei in den meisten Hersteller-Planungsunterlagen nur die Zahlen für 15 C stehen, wohingegen nach EnEV die wesentlich kürzere und im Mittel kältere Heizperiode bei einer Grenztemperatur von 10 C verwendet wird. Das Blatt 2 für die Beurteilung der Warmwasserbereitung wurde nie fertig gestellt, es wird auf die weitere Normung in DIN 18599 verwiesen. Das heißt der Regelfall (Wärmepumpe für die Beheizung eines Einfamilienhauses mit Warmwasserbereitung) ist mit diesem Verfahren nicht abbildbar. Auch der üblicherweise mit eingebaute Heizstab wird nicht berücksichtigt. Nur der relativ günstige monovalente Betrieb für die reine Raumwärmeversorgung lässt sich rechnen folglich fallen Wirtschaftlichkeitsberechnungen, die hiernach ermittelt werden, oft sehr günstig aus! DIN 4701 Teil 10 Diese Norm wird von der EnEV generell für die Berechnung von Anlagenaufwandszahlen von Wohngebäuden in Bezug genommen. Leider wird hier das Verfahren nach VDI 4650-1 für den Heizungsteil mit seinen oben beschriebenen Schwächen übernommen. Für die Warmwasserbereitung gibt es eine eigene Berechnung, die auf dem Entwurf des inzwischen zurückgezogenen Blattes 2 dieser VDI verweist. Problematisch daran ist also zum einen, dass ein einfaches, eingeschränktes Verfahren als Basis für eine erweiterte Berechnung dient und zum anderen, dass die in der Norm enthaltenen Standardwerte sehr günstig gewählt sind. So wird für die bivalente und monoenergetische Trinkwassererwärmung nur ein Anteil des Heizstabes von 5% angesetzt. Außerdem ist für Wärmepumpen zur Trinkwarmwasserbereitung keine Außenluft als Wärmequelle vorgesehen. DIN V 18599 Nach der DIN V 18599 ist eine etwas ausführlichere Berechnung auf Basis monatlicher Summenhäufigkeiten für verschiedener Lastfälle möglich, die wesentlich mehr Fälle und Parameter abbildet. Allerdings handelt es sich noch um eine Vornorm, die nur einen einzigen Standard- Wetterdatensatz für Deutschland (Würzburg) beinhaltet. Bei diesem Berechnungsverfahren wird die Berechnung in 3 Normteile aufgeteilt: Teil 5 für die Heizung, 18 1/2009

Teil 6 für Wohnungslüftungsanlagen und Teil 8 für Warmwasserbereitung. Erfahrungen, Feldtests und Vergleiche mit dieser Berechnung liegen noch nicht in größerem Maßstab vor. Vergleich der Berechnungsverfahren Im Folgenden werden die Ergebnisse für ein Standardhaus aus dem Bauphysik-Kalender 2002 dargestellt (Abb. 4). Das Gebäude hat eine Nutzfläche (A N ) von 211 m 2. Es werden drei verschiedene Energiestandards verglichen: Die üblichen Anforderungen der EnEV mit dem erlaubten spezifischen Transmissionswärmeverlust (H T = 0,52 W/m 2 K), ein Gebäude mit halbiertem mittleren U-Wert (H T -50% = 0,26 W/m 2 K) und ein Passivhaus (H T '-PH = 0,15 W/m 2 K). Eine Besonderheit ist, dass der Warmwasserbedarf im Vergleich zu einer Standard-EnEV-Berechnung von 12,5 auf 9,9 kwh/m 2 a gemäß DIN 4108-6 für vier Personen reduziert wurde und die Wärmepumpe diesen voll bereitstellt, also eine effiziente, monovalente Betriebsweise. Infokasten 3: Kennwerte zum Vergleich JAZ (JahresArbeitsZahl): Verhältnis der im Jahr gelieferten Wärme geteilt durch den Stromeinsatz. Eine Art Nutzungsgrad des Systems Wärmeerzeugung. Beinhaltet noch keinen Primärenergiefaktor und keine Verluste für Verteilung und Übergabe. Die Wärmespeicherverluste sind je nach Berechnung enthalten oder nicht. Hier sind sie im 4701-10 Verfahren enthalten, in der Berechnung nach 18599 ist dies aufgrund des iterativen Rechenverfahrens nicht berücksichtigt. : Auf die Endenergie bezogener Jahresnutzungsgrad des (konventionellen) Heizsystems incl. Speicherverluste, aber ohne Verteilungsverluste. e P (Primäerenergiebezogene) Anlagenaufwandszahl nach DIN 4701-10: Verhältnis zwischen Nutzwärmebedarf für Heizung und Warmwasser und dem gesamten Primärenergiebedarf Q P. Beinhaltet sämtliche Anlagenverluste und die Vorkette der Energieträger über den Primärenergiefaktor f P. Der letztere wird für erneuerbare Energieanteile null gesetzt. q P : Gesamter Primärenergiebedarf, also der Nutzwärmebedarf (Heizung und Warmwasser) mal Anlagenaufwandszahl (e P ), bezogen auf die Energiebezugsfläche in kwh/m 2 a: q P = e P * (q h + q tw ). Die Berechnungen wurden durchgeführt für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (EnEV-Gebäude) und für ein Kompaktgerät im Passivhaus (Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung und integrierter Abluft-Wärmepumpe in Kombination mit einem vorgeschalteten Luft-Erdwärmetauscher). Diese Berechnungen werden mit einer Anlage verglichen mit verbessertem Gas-Brennwertkessel und 7 m 2 -Trinkwarmwasser-Solaranlage. Diese Varianten wurden mit der DIN V 4701-10 und der DIN V 18599 sowie beim Passivhaus mit dem PHPP berechnet. Es werden die Ergebnisse zu JAZ bzw. Wirkungsgrad, Primäreenergiebedarf und Anlagenaufwandszahl für die einzelnen WDVS für Holzfertigund Holzrahmenbauten WDVS auf Holzlattung zur Mauerwerkssanierung WDVS zur Innenwanddämmung WDVS zur Direktmontage auf Mauerwerksfassaden INTHERMO GmbH Roßdörfer Str. 50 Tel. 0 61 54/71-16 69 D-64372 Ober-Ramstadt Fax 0 61 54/71-408 Abb. 3: Verbrauchsanteile für Heizung und Warmwasser am Wärmebedarf (Quelle Energieagentur NRW ergänzt vom Autor) VIERFALT STATT EINFALT! INTHERMO hat ein WDV-System für jedes Haus. In jedem Fall dabei: Top-Beratung. Faire Preise. Erstklassige Qualität. Und immer eine prickelnde Idee, wenn Sie rund ums Dämmen und Verputzen Fragen haben. Rufen Sie uns an: 0 61 54/71-16 69. Ihr INTHERMO Fachberater informiert Sie gerne näher. INTHERMO. So dämmt man am Bau! info@inthermo.de www.inthermo.de Im Blickpunkt: Energie 1/2009 19

Im Blickpunkt: Energie Tabelle 1: Vergleich der berechneten Varianten für das EnEV-Haus Kennwerte für Sole-Wasser Luft-Wasser Gas-BW + solar ein Fallbeispiel JAZ q p e p JAZ q p e p q p e p EnEV-Haus [ - ] [kwh/m 2 a] [ - ] [ - ] [kwh/m 2 a] [ - ] [ - ] [kwh/m 2 a] [ - ] DIN 4701-10 Tab. 3,59 70 0,81 3,05 84 0,97 1,01 96 1,11 DIN V 18599 3,69 85 0,88 3,11 101 1,04 0,96 120 1,26 ENEV H T -50% [ - ] [kwh/m 2 a] [ - ] [ - ] [kwh/m 2 a] [ - ] [ - ] [kwh/m 2 a] [ - ] DIN 4701-10 Tab. 3,22 48 0,94 2,85 55 1,08 0,97 59 1,17 Nutzflächen nach EnEV 211 m 2, nach PHPP Energiebezugsfläche 156 m 2 EnEV-Haus: Heizwärmebedarf qh 76,7 kwh/m 2 a, Heizleistung Ph 15 kw EnEV 50%-Haus: Heizwärmebedarf qh 40,7 kwh/m 2 a, Heizleistung Ph 9 kw JAZ inkl. Warmwasserspeicher und ggfls. Solaranlage, bei 18599 ohne Speicherverluste wg. iterativem Rechenverfahren WP-Standard-Leistungszahlen nach Rechenverfahren, Brennwertkessel verbessert (nach 1999) WW nach DIN 4108-6, ohne Zirkulation (9,9 kwh/m 2 ), Heizung FBH 35/28 C, 2K-Regelung, ein Wärmeerzeuger Alle Installationen im beheizten Bereich, Leitungslängen Standard, beim PH nach EPHW Qualifikation schafft Zukunft! Abb. 4: Beispielgebäude Berufsbegleitende Weiterbildung praxisnah und anwendungsorientiert seit 1990 Fachfortbildung Sachverständiger für Holzschutz 8. Mai 2009 bis 10. April 2010 12 zweitägige Präsenzkurse, 181 Std., Freitag bis Samstag Abschluss: Sachverständiger für Holzschutz (EIPOS/IHK Bildungszentrum Dresden ggmbh) Ihr Ansprechpartner: Dr. Klaus-Dieter Hansel Tel.: +49 351 213 12-16 E-Mail: d.hansel@eipos.de Fachfortbildung Sachverständiger für Bautenschutz und Bausanierung 27. März 2009 bis 12. Dezember 2009 9 zweitägige Präsenzkurse, 133 Std., Freitag bis Samstag Abschluss: Sachverständiger für Bautenschutz und Bausanierung (EIPOS) Ihre Ansprechpartnerin: Dipl.-Ing. (FH) Silke Grün Tel.: +49 351 213 12-35 E-Mail: s.gruen@eipos.de Europäisches Institut für postgraduale Bildung an der Technischen Universität Dresden e. V. Goetheallee 24, D-01309 Dresden www.eipos.de Heizsysteme verglichen (Definition der Bewertungsgrößen s. Infokasten 3). Was ist besser? Die Berechnungen bestätigen einerseits Bekanntes (Tabelle 1). Die Luft-WP hat schlechtere JAZ und der Primärenergiebedarf ist bei Außenluft als Wärmequelle 10 bis 15% höher als bei Erdwärmenutzung. Die Anlagenaufwandszahlen für das EnEV-Haus liegen um 1,0, was bedeutet, dass es sich hierbei keinesfalls um eine Solarheizung handelt. Es wird genau so viel Primärenergie verbraucht wie für die Nutzwärme und deren Bereitstellung benötigt wird. Die Sole-WP bringt es im EnEV-Haus immerhin auf 12 bis 19% Umweltwärmeanteil je nach Rechenverfahren. Die Jahresarbeits- und die Anlagenaufwandzahl sind in schlechten Gebäuden besser als in gut ge-dämmten. Dies hängt hauptsächlich damit zusammen, dass der Anteil des Warmwassers mit dem verbesserten Wärmeschutz steigt (vgl. Abb. 3). Dies verschlechtert die JAZ aufgrund der höheren Nutztemperatur (50 C) als bei der Fußbodenheizun (35 C). Bei Luft-WP ist dieser Effekt geringer, weil sie sowieso auf eine größere Temperaturdifferenz arbeiten muss. Die Berechnung nach DIN V 18599 beinhaltet relativ große Anlagen-Verluste, weshalb q p und e p deutlich schlechter ausfallen als bei Berechnung nach DIN 4701-10. Dies liegt u.a. daran, dass noch ein Fehler in der Formel zur Berechnung der Standardleitungslängen enthalten ist. Andererseits sind die Speicherverluste aufgrund der iterativen Berechnung nicht in die JAZ eingeflossen, weswegen diese sogar besser erscheint. Wärmepumpe contra Gas BWK + Solar? Das konventionelle Vergleichsystem (Gas BWK mit solarer WW-Bereitung) kann Jahresnutzunggrade ( ) um 1,0 erreichen, d. h. die Solargewinne decken quasi die Kesselverluste. Unter Berücksichtigung von Wärmeverteilung und dem Primärenergiefaktor von Erdgas ergibt sich ein PE-Aufwand der rund 10 bis 20% über dem Nutzen liegt. Im Vergleich erscheinen alle Wärmepumpen primärenergetisch besser als die optimierte konventionelle Heiztechnik. Der Vorsprung ist jedoch insbesondere bei der Luft-WP in einem verbesserten Gebäude nur knapp. Bei Abweichung von den optimalen Randbedingungen (z.b. keine Fußbodenheizung) kann sich die rechnerische Bewertung ins Gegenteil verkehren. Lediglich die Erdwärmepumpe erscheint mit genügender Sicherheit bessere Bedarfskennwerte zu garantieren. Ob diese rechnerische Bewertung auch in der Praxis Bestand hat, werden wir an Hand von Feldstudien im 2. Teil dieses Artikels untersuchen. Warnen müssen wir allerdings bereits an dieser Stelle, wenn JAZ von 4,5 und mehr für Sole-WP nach VDI-Richtlinie (ohne WW- Bereitung) ermittelt werden was gerne seitens der WP- 20 1/2009

Tabelle 2: Kennwerte für ein Passivhaus (PHPP) Kompaktgerät Gas-BW + solar JAZ q p e p q p e p [kwh/m2a] [kwh/m2a] 1,97 57,2 2,13 1,39 37,7 1,43 Berechnet mit PHPP. Randbedingungen: PH-Zuluftheizung, Heizleistung 1,6 kw PH mit Vitotres 343, Erdwärmetauscher, elektr. Nachheiz. Heizwärmebedarf qh 13,5 kwh/m 2 a Anbieter geschieht. Diese Werte sind schon alleine rechnerisch viel zu optimistisch, wenn man sie mit den Ergebnissen aus Tab.1 vergleicht. Auf einem ganz anderen Blatt steht, ob die primärenergetischen Vorteile der Wärmepumpen, so sie bei optimaler Planung realisiert werden können, den großen Kosten- und Bauaufwand dieser Systeme rechtfertigen. Auch dazu mehr im 2. Teil. Spezialfall: Wärmepumpe im Passivhaus Mit den zuvor angewendeten Rechenverfahren können für das typische PH- Wärmepumpensystem, das aus der Fortluft der Lüftungsanlage Wärme entzieht, kaum aussagekräftige Ergebnisse erzielt werden. Die derzeitige Vornorm zur DIN 18599 ist für die gewählte Anlage (Kompaktgerät) fehlerhaft. Bei der meist eingesetzten DIN V 4701-10, Anhang C (Tabellenverfahren) sind beim Passivhaus die Wärmemengen zu gering, um die Tabellen noch nutzen zu können. Technisch gesehen hat der Wärmepumpeneinsatz beim Passivhaus doppelt schlechte Nutztemperatu- ren: Nicht nur der hohe Anteil der Warmwasserbereitung sondern auch das Nachheizregister der Lüftungsanlage erfordert Temperaturen bis ca. 50 C. Die JAZ von Passivhaus- Kompaktgeräten sind dementsprechend schlecht (s. Tab. 2). Der Einsatz dieser Geräte kann energetisch nur gerechtfertigt werden, wenn die einzig in Frage kommende Alternative eine elektrische Direktheizung wäre. Die im Vergleich betrachtete Lösung (BWK plus Solar WW) erzeugt einen 30% geringeren PE- Bedarf, weil statt Strom Erdgas mit Solarunterstützung verwendet wird. Finanziell schlagen allerdings die Anschlusskosten und die hohen Grundkosten bei Gebäuden mit extrem niedrigen Bedarf zu Buche. Auch dies gilt es im 2. Teil dieses Betrag näher zu untersuchen. Im Blickpunkt: Energie tecalor Wärmepumpen Alexander Ilg, Architekt Holzbaufirma Sägezahn Energieeffiziente Haustechnik ist wie der eigene Look: Beides muss zum Träger passen. Meine Partner bei tecalor unterstützen mich konkret in der Planung, damit jedes Gebäude eine maßgeschneiderte Haus- und Wärmetechnik erhält. Weitere Infos unter: www.tecalor.de 1/2009 21