Im unteren Bereich der Abbildung 4 erfolgt eine Abschätzung der Einsparungen an CO2-Äquivalenten der untersuchten Wärmepumpen gegenüber einem Gas-Brennwertkessel. Zum Zuge kam hierfür ein vereinfachter bilanzieller Ansatz auf Jahresbasis; nähere Informationen dazu stehen in Quelle [5]. Als Wärmeerzeugereffizienz werden die geringste und höchste im Feldtest ermittelte JAZ (ohne Ausreißer) angesetzt. Der Jahresnutzungsgrad von 86,6 Prozent (bezogen auf den Brennwert) für den Gaskessel wurde ebenfalls im Rahmen einer Felduntersuchung [9] ermittelt. Unter Berücksichtigung der Emissionsfaktoren für 2018 liegen die Einsparungen zwischen 19 und 57 Prozent. Anhand der Projektion auf zukünftige Emissionsfaktoren lässt sich der positive Beitrag zunehmender Durchdringung regenerativer Erzeuger im Stromsektor nachvollziehen. In einem diesbezüglich konservativen Szenario lägen die Einsparungen im Jahr 2030 zwischen 47 und 76 Prozent. Das optimistische Szenario, das auf der Einhaltung der im Klimaschutzplan der Bundesregierung formulierten Ziele einer Treibhausgas-Reduktion um 95 Prozent bis zum Jahr 2050 beruht, würde zu Einsparungen zwischen 60 und 80 Prozent führen.
Zur Einordnung der Ergebnisse vor dem Hintergrund des Wärmepumpenbetriebs im Altbau zeigt die Abbildung 5 die JAZ der 29 Außenluft-Wärmepumpen über die Baujahre der Gebäude. Hinzu kommen als Haupteinfluss auf die Wärmepumpeneffizienz die zur Raumheizung im Mittel erforderlichen Temperaturen. Ursache für die Relevanz der Heizkreistemperatur ist, dass der Anteil der Raumheizung an der gesamten von der Wärmepumpe bereitgestellten Energie im Mittel bei 85 Prozent liegt. Die mittleren von der Wärmepumpe erbrachten Heizkreistemperaturen (energetisch gewichtetes Mittel aus Vor- und Rücklauf über die Auswerteperiode) sind farblich hervorgehoben. Diese liegen im Schnitt bei 36,5 °C und reichen von 29,8 bis 43,1 °C, was zuerst einem weniger zu erwartenden geringen Niveau entspricht. Die maximalen Heizkreisvorlauftemperaturen reichen von 34,6 bis 52,4 °C (Tageswert) und wurden im Mittel bei einer Außenlufttemperatur von lediglich -3,0 °C ermittelt. Damit wird einerseits deutlich, dass die erforderlichen Heizkreistemperaturen bei Normauslegungstemperatur entsprechend höher ausgefallen wären. Andererseits sollten diese maximal erforderlichen Temperaturen nicht zur Prognose der JAZ herangezogen werden. Hierfür sind die mittleren Heizkreistemperaturen entscheidend, die gemäß eingestellter Heizkurve während den am häufigsten auftretenden Außenlufttemperaturen (im Feldtest: 4 °C) erforderlich sind.
Die in der Abbildung 5 dargestellten JAZ zeigen keine Abhängigkeit zum Baualter der Gebäude. Ohne Berücksichtigung der beiden Ausreißer ist eine relativ gleichmäßige Streuung der JAZ um den Mittelwert zu sehen. Demgegenüber ist der zu erwartende Zusammenhang zwischen JAZ und erforderlicher Temperatur zur Raumheizung erkennbar. Die erforderlichen Temperaturen zur Raumheizung beruhen vor allem auf der jeweiligen Kombination aus spezifischem Heizwärmebedarf und den installierten Wärmeübergabesystemen und deren Auslegung. Wie eingangs erwähnt, wurden die „älteren“ Gebäude mindestens teilsaniert und haben sich im Hinblick auf die energetische Qualität den „neueren“ Gebäuden angenähert. Auch die Verteilung der Wärmeübergabesysteme auf die Baualtersperioden zeigt lediglich für die Jahre 1980 bis 1994 eine nennenswerte Abweichung. Damit ergeben sich unabhängig vom Baualter ähnliche Bandbreiten mittlerer Heizkreistemperaturen und entsprechend ähnliche Bandbreiten an Jahresarbeitszahlen.
Fazit und Ausblick
Im Vergleich zu vorherigen Feldtests [7, 6] kam es seltener zu Störungen und offensichtliche – im Rahmen der Messung erkennbare – Fehler traten vergleichsweise selten auf. Die Ergebnisse aus Messung und Recherche zu den Messobjekten zeigen, dass eine Sanierung auf energetischen Neubaustandard nicht erforderlich ist, um Wärmepumpen ökologisch zweckmäßig zu betreiben. Das Baujahr eines Gebäudes sollte zuerst kein Ausschlusskriterium für den Einsatz einer Wärmepumpe sein, entscheidend sind die erforderlichen Temperaturen zur Raumheizung. Diesbezüglich sollten einer Effizienzprognose – und damit den ökologischen und ökonomischen Kennwerten – die mittleren und nicht die im Auslegungsfall erforderlichen Temperaturen zu Grunde gelegt werden.
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