{"id":27503,"date":"2025-11-03T13:08:25","date_gmt":"2025-11-03T12:08:25","guid":{"rendered":"https:\/\/verdaenergy.de\/studie-waermepumpen-heizen-auch-im-altbau-klimafreundlich\/"},"modified":"2025-11-03T13:08:25","modified_gmt":"2025-11-03T12:08:25","slug":"studie-waermepumpen-heizen-auch-im-altbau-klimafreundlich","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/verdaenergy.de\/en\/studie-waermepumpen-heizen-auch-im-altbau-klimafreundlich\/","title":{"rendered":"Studie: W\u00e4rmepumpen heizen auch im Altbau klimafreundlich"},"content":{"rendered":"
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Der Artikel kompakt zusammengefasst<\/b> <\/span>
\u25a0 Ein Fraunhofer-Forschungsprojekt hat vier Jahre lang detaillierte Messungen an 77 W\u00e4rmepumpen in Ein- bis Dreifamilienh\u00e4usern vorgenommen.
\u25a0 Die W\u00e4rmepumpen erreichten Jahresarbeitszahlen von 2,6 bis 5,4.
\u25a0 Durchgef\u00fchrt wurden auch Langzeit-Schallmessungen. Zudem wurde ermitteltet, wie Photovoltaik-Anlagen in den W\u00e4rmepumpenbetrieb integriert werden k\u00f6nnen und in welchem Umfang die Heizungswende mit W\u00e4rmepumpen die CO2<\/sub>-Emissionen verringert. <\/span><\/p>\n

\n \"W\u00e4rmepumpenanlage<\/p>\n

Fraunhofer ISE<\/p>

W\u00e4rmepumpenanlage und Speicher mit W\u00e4rmemengenz\u00e4hlern in der Hydraulik.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Ein Feldtest belegt erneut: Heizen W\u00e4rme\u00adpumpen Be\u00adstands\u00adge\u00adb\u00e4u\u00adde, er\u00adfolgt dies ener\u00adgie\u00adeffi\u00adzient und ge\u00adgen\u00ad\u00fcber Gas-Heizun\u00adgen mit deut\u00adlich weni\u00adger Treib\u00adhaus\u00adgas\u00ademissio\u00adnen.<\/b><\/p>\n

W\u00e4rmepumpen werden immer beliebter: Im ersten Halbjahr 2025 standen sie erstmals in der Geschichte des deutschen Heizungsmarkts an der Spitze den Herstellern abgesetzten W\u00e4rmeerzeugern. Vorher lagen Gas-Heizungen in der Absatzstatistik \u00fcber viele Jahre eindeutig auf Platz\u202f1. Der Markt dreht sich nun aber in allen Bereichen: Im Neubau dominieren W\u00e4rmepumpen schon seit einigen Jahren \u2013 fast 70\u202f% der im Jahr 2024 fertiggestellten Neubauten heizen mit einer W\u00e4rmepumpe. Und der gr\u00f6\u00dfere Anteil der abgesetzten Heizungs-W\u00e4rmepumpen wird schon seit dem Jahr 2020 zur Beheizung bestehender Geb\u00e4ude verwendet. <\/span><\/p>\n

W\u00e4rmepumpen sind eindeutig f\u00fcr den Bestand geeignet <\/span><\/h2>\n

Und das aus guten Gr\u00fcnden, wie ein Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE zeigt. Es hat vier Jahre lang detaillierte Messungen an W\u00e4rmepumpen in Ein- bis Dreifamilienh\u00e4usern vorgenommen. \u201eDie Ergebnisse zeigen eindeutig, dass W\u00e4rmepumpen auch in \u00e4lteren Geb\u00e4uden effizient betrieben werden k\u00f6nnen und dass sie klimaschonend heizen, ohne dass die Geb\u00e4ude auf Neubaustandard saniert werden m\u00fcssen\u201c, sagt Danny G\u00fcnther, Teamleiter W\u00e4rmepumpen und Transformation Geb\u00e4udebestand am Fraunhofer ISE. \u201eWir haben aber auch Optimierungspotenziale aufgedeckt.\u201c Auf Basis der detaillierten Messdatenanalyse lasse sich nachvollziehen, welche Planungs- oder Installationsfehler besonders h\u00e4ufig auftreten und wo sich ineffizientes Betriebsverhalten zeigt.\u201c <\/span><\/p>\n

Jahresarbeitszahlen von 2,6 bis 5,4 <\/span><\/h2>\n

Im ISE-Forschungsprojekt wurden 77 W\u00e4rmepumpen-Heizungsanlagen unter realen Bedingungen \u00fcberwacht. Die Effizienz der W\u00e4rmepumpen hat sich im Vergleich zum im Jahr 2019 abgeschlossenen Projekt \u201eWPsmart im Bestand\u201c verbessert:<\/p>\n

\u25cf Luft\/Wasser-W\u00e4rmepumpen erreichen im Durchschnitt eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,4. Im Projekt zuvor lag der Schnitt bei 3,1. Die Luft\/Wasser-W\u00e4rmepumpe mit der niedrigsten Effizienz kam auf eine JAZ von 2,6, die mit der h\u00f6chsten auf 4,9. <\/span><\/p>\n

\u25cf Die erdgekoppelten Anlagen weisen eine mittlere JAZ von 4,3 auf (WPsmart im Bestand: 4,1) auf. Die Bandbreite bei den Erdreichw\u00e4rmepumpen reicht von 3,6 bis 5,4. <\/span><\/p>\n

\u25cf Bemerkenswert: Eine Korrelation zwischen Baujahr der Geb\u00e4ude und Effizienz der W\u00e4rmepumpe konnte nicht festgestellt werden. <\/span><\/p>\n

\u25cf Die Untersuchung zeigte auch, dass ausreichend dimensionierte Heizk\u00f6rper im Mittel mit \u00e4hnlich niedrigen Temperaturen betrieben werden k\u00f6nnen wie Fl\u00e4chenheizungen. <\/span><\/p>\n

\u25cf Die Energieverbr\u00e4uche der Elektroheizst\u00e4be, die bei besonders kalten Temperaturen die W\u00e4rmepumpe unterst\u00fctzen, spielen bei den vermessenen Anlagen eine untergeordnete Rolle, was auch mit den vergleichsweise milden Witterungsbedingungen in der vermessenen Periode zusammenh\u00e4ngt. Sie \u00fcbernahmen bei den Luft\/Wasser-W\u00e4rmepumpen lediglich 1,3\u202f% der elektrischen Arbeit, bei den Erdreichw\u00e4rmepumpen lag der Anteil nahe null Prozent. <\/span><\/p>\n

Treibhausgasemissionen viel niedriger als bei Gas-Heizungen <\/span><\/h2>\n

Die effiziente Arbeitsweise der W\u00e4rmepumpen hat zur Folge, dass ihr Betrieb im Vergleich zu Gas-Heizungen (Erdgas) deutlich weniger Treibhausgasemissionen verursacht. Zieht man den deutschen Strommix des vergangenen Jahres heran, ergibt sich f\u00fcr den untersuchten W\u00e4rmepumpenpool eine errechnete CO2<\/sub>-Vermeidung von 68\u202f% gegen\u00fcber Gas-Heizungen. Diese auf Jahreswerte beruhende Bilanzierung ber\u00fccksichtigt jedoch nicht die unterj\u00e4hrige bzw. untert\u00e4gige Varianz der W\u00e4rmepumpeneffizienz sowie der Beitr\u00e4ge einzelner Kraftwerkstypen zur Stromproduktion. <\/span><\/p>\n

Die Studie hat daher nun erstmals f\u00fcr eine pr\u00e4zisere Bewertung auch die viertelst\u00fcndlich berechneten Emissionswerte im deutschen Strommix ber\u00fccksichtigt. Mit dieser dynamischen Bilanzierung sinkt die Einsparung, aber nur leicht. Im Jahr 2024 lag der CO2<\/sub>-Aussto\u00df der untersuchten W\u00e4rmepumpen im Schnitt um 64\u202f% niedriger als bei Gas-Heizungen \u2013 4 Prozentpunkte weniger als bei der statischen Methode. <\/span><\/p>\n

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\n \"Nutzenergiebezogene<\/p>\n

Fraunhofer ISE<\/p>

Nutzenergiebezogene Emissionsfaktoren des W\u00e4rmepumpenpools auf Basis der Messdaten 2023 und 2024 im Vergleich zum Gaskessel (dunkelbau statische Berechnung, hellblau dynamisch) sowie die CO2<\/sub>-Vermeidung (gr\u00fcn statisch, hellgr\u00fcn dynamisch).<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Langzeit-Schallfeldmessungen<\/h2>\n

In dem Projekt haben die Forschenden zudem eine Methode zur Durchf\u00fchrung von Langzeit-Schallfeldmessungen an Luft\/Wasser-W\u00e4rmepumpen entwickelt und an f\u00fcnf zuf\u00e4llig gew\u00e4hlten Anlagen erfolgreich demonstriert. In zwei Geb\u00e4uden war der Umgebungsl\u00e4rm so dominant, dass die W\u00e4rmepumpen akustisch kaum ins Gewicht fielen und bei keiner der W\u00e4rmepumpen zurechenbare Grenzwert\u00fcberschreitungen feststellbar waren. <\/span><\/p>\n

An drei Standorten korrelierte der W\u00e4rmepumpenbetrieb mit erh\u00f6hter \u00dcberschreitung der zul\u00e4ssigen Nachtimmissionen. Die \u00dcberschreitung lag jedoch konstant unterhalb des Umgebungsl\u00e4rms. Die Vorgaben der TA L\u00e4rm (Technische Anleitung zum Schutz gegen L\u00e4rm) h\u00e4tten durch Auswahl \u2013 mit Blick auf Schallleistungspegel \u2013 besserer Ger\u00e4te, der Platzierung der W\u00e4rmepumpe oder g\u00e4ngiger Schallschutzma\u00dfnahmen erf\u00fcllt werden k\u00f6nnen. <\/span><\/p>\n

W\u00e4rmepumpe-Photovoltaik-Kombination untersucht<\/h2>\n

Zus\u00e4tzlich analysierten die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer ISE die Kombination von W\u00e4rmepumpen mit Photovoltaik-Anlagen. Ein klassischer Ansatz zur Erh\u00f6hung des Eigenverbrauchs lokal erzeugten PV-Stroms ist die Anhebung von Solltemperaturen bei \u00fcbersch\u00fcssigem PV-Strom. Die W\u00e4rmepumpe vermehrt mit Solarstrom zu betreiben, kann vorteilhaft sein: Solarstrom ist g\u00fcnstiger als Strom aus dem Netz, auch bei W\u00e4rmepumpentarifen, W\u00e4rmepumpen lassen sich klimafreundlicher betreiben und das Verteilnetz zu bestimmten Zeiten entlasten. <\/span><\/p>\n

Die Ergebnisse der Untersuchung von sechs W\u00e4rmepumpe-Photovoltaik-Kombinationen: Ohne Batterie erreichen Geb\u00e4ude mit einer Photovoltaik-Anlage 25 bis 40\u202f% Autarkie und 22 bis 37\u202f% Eigenverbrauch. F\u00fcr W\u00e4rmepumpe-Photovoltaik-Speicher-Kombinationen verschieben sich diese Bereiche mit Werten f\u00fcr die Geb\u00e4ude-Autarkie von 32 bis 62\u202f% und f\u00fcr den Geb\u00e4ude-Eigenverbrauch von 40 bis 83\u202f% deutlich nach oben. <\/span><\/p>\n

Prozessmatrix f\u00fcr die Optimierung erstellt<\/h2>\n

Trotz guter gemessener Effizienzwerte zeigte das Forschungsprojekt auch Optimierungspotenziale auf. Beispielsweise waren viele W\u00e4rmepumpen auf den Verbrauch bezogen \u00fcberdimensioniert, auch die Schalth\u00e4ufigkeiten lagen bei einigen Anlagen im sehr hohen Bereich. Bei einem Teil der Anlagen mit Kombispeichern wurde keine zuverl\u00e4ssige Trennung der Temperaturniveaus f\u00fcr Raumheizung und Trinkwassererw\u00e4rmung realisiert, was in Teilen zu unn\u00f6tiger W\u00e4rmebereitstellung auf Warmwasser-Temperaturniveau f\u00fchrte. <\/span><\/p>\n

Basierend auf der Analyse der Messdaten und den R\u00fcckmeldungen der Akteure hat das Forschungsteam des Fraunhofer ISE daher im Abschlussbericht eine Prozessmatrix erstellt. Sie dokumentiert f\u00fcr die einzelnen Phasen Planung, Installation und Inbetriebnahme m\u00f6gliche Qualit\u00e4tsdefizite. Wie diese zu beheben sind, zeigen die Fachleute hier ebenfalls. Die Ergebnisse und Empfehlungen aus dem Projekt enthalten wertvolle Erkenntnisse f\u00fcr Planer, Installateure und Betreiber von W\u00e4rmepumpensystemen. <\/span><\/p>\n

61 Geb\u00e4ude mit L\/W- und 16 mit S\/W-W\u00e4rmepumpen<\/h2>\n

Der untersuchte Anlagenpool umfasste 61 Anlagen mit der W\u00e4rmequelle Au\u00dfenluft. Diese Luft\/Wasser-W\u00e4rmepumpen stellen die h\u00e4ufigste in Deutschland genutzte W\u00e4rmepumpenart dar. 16 Anlagen haben eine Sole\/Wasser-W\u00e4rmepumpe, sie nutzen die W\u00e4rmequelle Erdreich. 34 der untersuchten W\u00e4rmepumpen stammen aus dem im Jahr 2019 abgeschlossenen Projekt \u201eWPsmart im Bestand\u201c. Bei ihnen haben die Forschungspartner das Monitoring, teils mit aktuelleren W\u00e4rmepumpenmodellen, fortgesetzt. 43 Messobjekte kamen neu hinzu. <\/span><\/p>\n

F\u00fcr die Effizienzbewertung wurden W\u00e4rmepumpen in Geb\u00e4ude von 1826 bis 2001 ber\u00fccksichtigt. Die beheizte Fl\u00e4che liegt bei 90 bis 370\u202fm2<\/sup>, der Mittelwert bei 170\u202fm2<\/sup>. Die vor 1977 (erste W\u00e4rmeschutzverordnung) errichteten Wohnh\u00e4user sind etwas umfangreicher saniert als im Bundesdurchschnitt. Bei der Fassade etwa wurde die H\u00e4lfte der Geb\u00e4ude (51\u202f%) nachtr\u00e4glich ged\u00e4mmt \u2013 deutschlandweit waren es (bezogen auf 2016) lediglich 30\u202f%. Die ab 1977 errichteten H\u00e4user sind \u2013 abgesehen von einem \u2013 durchweg unsaniert. <\/span><\/p>\n

Die detaillierten Ergebnisse des Forschungsprojekts \u201eW\u00e4rmepumpen-Qualit\u00e4tssicherung im Bestand\u201c (WP-QS im Bestand) sind auf der Projektseite<\/a> verf\u00fcgbar. <\/span><\/b><\/p>\n

Partner des Fraunhofer ISE waren die W\u00e4rmepumpenhersteller Bosch Thermotechnik, Glen Dimplex Deutschland, Max Weishaupt, Nibe Systemtechnik, Panasonic Heating & Ventilation Air-Conditioning Europe, Daikin Airconditioning Germany, Stiebel Eltron, Viessmann und Vaillant sowie die Energieversorger Lechwerke und Stadtwerke Stuttgart. Das Bundeswirtschaftsministerium hat das Vorhaben unter dem F\u00f6rderkennzeichen FKZ: 03EN2029A finanziell gef\u00f6rdert.\u00a0\u25a0
Quelle: Fraunhofer ISE<\/a> \/ jv <\/span><\/p>\n

Gute Ideen f\u00fcr den W\u00e4rmepumpenhochlauf<\/a><\/b><\/p>\n

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