Infocenter » Wärmepumpe » Zukunft

Die Zukunft der Wärmepumpe gestaltet sich vielversprechend. Dazu tragen einen Reihe von Gründen bei: An erster Stelle sind staatliche Begründungen und Verordnungen zu nennen. Die Bundesregierung nennt in ihrer Broschüre "Jetzt regenerative Energien nutzen" folgende Argumente für die Zukunft: "Alle Wärmepumpen, ... sind bezüglich der CO2-Emmissionen günstiger als konventionelle Ölheizungsanlagen. Betrachtet man weiter Schadstoffemissionen wie SO2, NoX und Staub, so zeigt sich, dass die Elektro-Wärmepumpen im Vergleich zur Ölzentralheizung den Schadstoffausstoß erheblich reduzieren."

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) misst der Wärmepumpe eine große Bedeutung in Zukunft bei der schrittweisen Ersetzung alter Heizkessel bei. Wörtlich heißt es dort: "In Heizungsanlagen, die vor dem Inkrafttreten der ersten Heizungsanalgen-Verordnung (1. Oktober 1978) errichtet, bzw. in Betrieb genommen wurden, sind noch rund drei Millionen veraltete Heizkessel in Betrieb. Die Brennstoffausnutzung und damit die energetische Qualität dieser Kessel ist im Vergleich zum heutigen Standard im Allgemeinen deutlich schlechter, da sie u.a. häufig überdimensioniert und nur unzureichend gegen Wärmeverluste gedämmt sind. Zur Senkung des Energieverbrauchs dieser veralteten Heizungsanlagen können moderne Wärmeerzeuger, wie z.B. Wärmepumpen, einen erheblichen Beitrag leisten. Das hiermit erschließbare CO2-Minderungspotenzial ist beträchtlich." (EnEV, Begründung zu §9 "Nachrüstung zu Anlagen und Gebäuden", Abs. 1).

Wirtschaftliche Faktoren

Doch auch andere Faktoren lassen die Verwendung einer Wärmepumpe für die Zukunft sinnvoll erscheinen. So spricht die Entwicklung von Öl- und Gaspreisen gegen konventionelle Heizsysteme. Gleichzeitig sinken die Investitionskosten für Wärmepumpen, die sich zudem zwischenzeitlich auf einem absolut verlässlichen technischen Niveau bewegen. Nicht selten wurden in der Vergangenheit Wärmepumpen falsch dimensioniert - das hat sich grundlegend geändert. Durch stichhaltige Informationsschriften und Schulungsmaßnahmen für das Fachhandwerk haben vor allem auch die Hersteller von Wärmepumpen dazu beigetragen, dass falsche Beratung und falsche Auslegung von Wärmepumpen-Systemen heute nicht mehr an der Tagesordnung sind.

Eine Umfrage unter Kunden von Wärmepumpen-Systemen durch den Initiativkreis Wärmepumpe (IWP) ergab, dass Wärmepumpen unter Verbrauchern als ausgereiftes und verlässliches Heizungssystem anerkannt werden. Als Kaufgründe nannten 80 Prozent der Befragten "ein umweltfreundliches Heizsystem", 50 Prozent erwähnten den "sparsamen Betrieb", 40 Prozent der Befragten nannten die "Unabhängigkeit von Preisschwankungen bei Heizöl oder Gas" als Kaufgrund und 20 Prozent schätzen die "Platzersparnis" bei Wärmepumpen, da Energie in Zukunft nicht mehr bevorratet werden muss.

Technische Entwicklung

Die Entwicklung von Wärmepumpen bewegt sich in unterschiedliche Richtungen - dazu gehört auch die Erweiterung der Einsatzspektren von Wärmepumpen. Eine Entwicklung für die Zukunft zielt auf Verbesserungen der Erdwärmesondenleistung durch eine "Regenschirmsonde". Die Sonde besitzt ein zentrales Rücklaufrohr sowie 8 radial um das Zentralrohr herum angeordnete Vorlaufrohre. Die Wärmeentzugsleistung kann durch diese Anordnung um etwa ein Drittel gesteigert werden. Die Sondenkosten steigen dagegen nur um etwa zehn Prozent.

Die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen lässt sich beispielsweise auch über eine Direktverdampfung in Erdwärmesonden erhöhen. Diese aber erfordert noch umfangreiche und langfristige Arbeiten. Eine exakte Dimensionierung von Erdsonden auf ein Nichtunterschreiten der Quellentemperatur von 5° C würde nicht nur die Jahresarbeitszahl erhöhen, sondern auch einen Kreislauf ohne Frostschutzmittel mit reinem Wasser in Zukunft möglich machen. So würde die Umweltverträglichkeit zusätzlich gefördert. Auch zu dieser Methode sind weitere Planungen in Arbeit.

Wärmepumpen werden zunehmend in Kombination mit Lüftungssystemen von Niedrigenergiehäusern eingesetzt. Dabei wird der Abluft über eine Wärmerückgewinnung fast die gesamte Wärmeenergie zur Erwärmung der Frischluft entzogen. Für den Heizbedarf von Niedrigenergiehäusern werden Wärmepumpen im Leistungsbereich <4 kW konzipiert, die gerade bei dieser Leistungsklasse wirtschaftliche Vorteile aufweisen bzw. allein zur Verfügung stehen.

In den Niederlanden wird derzeit ein System entwickelt, bei dem Erdwärmesonden in den Boden gedrückt werden. Bei diesem Vorgehen entfällt das Bohren, allerdings ist dies nur bei weichen und plastischen Böden möglich, die erreichbare Tiefe liegt unter 50 m. Der Einsatz wird aus diesem Grund in Zukunft begrenzt bleiben. Nach ersten Erfahrungen liegen die Kosten aber deutlich niedriger als beim Bohren.

Untersucht wird zurzeit ebenfalls, ob sich Erdwärmesonden-Speicher als Hochtemperaturspeicher (40-70° C) eignen. Erste Ergebnisse lassen auf einen Speichernutzungsgrad von 50-70 Prozent schließen. Bis zu einem bestimmten Temperaturniveau können Hochtemperatur-Erdspeicher ohne Wärmepumpe für den Niedertemperaturbereich eingesetzt werden. Das verbessert die Energiebilanz des Systems und teilweise auch die Wirtschaftlichkeit.

Als Wärmequelle zur Beladung können Solarsysteme dienen, oder Abwärme aus industriellen Prozessen, beispielsweise aus dem Betrieb eines Blockheizkraftwerks. Hochtemperaturspeicher sollten ein Volumen von 10.000 Kubikmeter nicht unterschreiten. Besonders geeignet zur Wärmespeicherung sind Aquifere (wasserführende Schichten). Alle diese Ansätze werden in Zukunft weiter verfolgt.

Schließlich sind auch Erfahrungen mit Wärmepumpen aus dem Ausland lehrreich. In Japan und in den USA sind Wärmepumpen weit verbreitet, allerdings werden sie dort eher als Klimatisierungseinheit verstanden, die auch heizen kann. In Japan wie in den USA sind gasbetriebene Wärmepumpen kleinerer und mittlerer Leistung auf dem Vormarsch. In europäischen Ländern, in denen Strom vielfach aus Wasserkraft stammt, sind Wärmepumpen ebenfalls stärker verbreitet, etwa in Norwegen, Frankreich, Schweden und der Schweiz und haben dort eine vielversprechende Zukunft. Die Schweiz etwa kommt im Neubaubereich mittlerweile auf einen Landesdurchschnitt von 40 Prozent Wärmepumpen-Anlagen. Besonders aktive schweizerische Regionen zählen sogar 80 Prozent Bauherren, die sich für die Wärmepumpe entscheiden.

Ein weiter wachsender Wärmepumpen-Anteil ist in Zukunft auch hierzulande anzustreben zur Entlastung der Umwelt.