Wärmepumpe: Ideen für den Wohnungsbestand

Vorlauftemperatur testen

Die Wärmepumpe wird bei Heizungssanierungen in Bestandsgebäuden deutlich weniger genutzt als im Neubau  – noch. Grundsätzlich ist jedes Heizsystem umso effizienter, je geringer die Vorlauftemperatur ist. Die früher häufig gehörte Aussage, Wärmepumpen seien nur in Verbindung mit Flächenheizungen sinnvoll, ist allerdings längst nicht mehr richtig. Moderne Geräte sind in der Lage, dauerhaft effizient Vorlauftemperaturen von bis zu 50 oder sogar 55 Grad Celsius zur Verfügung zu stellen. Das ist der Temperaturbereich, in dem auch jedes Brennwertgerät laufen muss – sonst arbeitet es nicht im Brennwertmodus.

Will eine Wohnungsverwaltung eine Wärmepumpe einsetzen und das vorhandene Verteilsystem mit Heizkörpern nutzen, hilft ein einfacher Test: Man stelle an der bestehenden Heizung die Vorlauftemperatur auf maximal 55 Grad Celsius ein. Reicht diese Temperatur auch an kalten Wintertagen aus, um die Räume zu beheizen, spricht nichts gegen den Einsatz einer Wärmepumpe.

Reicht diese Vorlauftemperatur nicht aus, kann eine Wärmepumpe dennoch zum Einsatz kommen. So könnte zum Beispiel in den Räumen, die nicht ausreichend warm werden, die Heizfläche vergrößert werden, indem man den im Raum vorhandenen Heizkörper gegen eine entsprechende moderne Version austauscht. Hilfreich ist eine Heizlastberechnung nach DIN EN 12831. Vom Bundesverband Wärmepumpe (BWP) wird dazu der folgende Check empfohlen:

1. Kann die der Heizungsanlage auf unter 50 Grad Celsius herabgesenkt werden? (Heizlastberechnung nach DIN EN 12831)
2. Müssen dazu keine, einzelne oder alle ausgetauscht werden?
3. Ist ein geeigneter Platz auf dem Grundstück für die Aufstellung der Außeneinheit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe oder für eine Erdwärmebohrung vorhanden?
4. Ist eventuell auch eine Ergänzung der bestehenden Anlage durch eine möglich (bivalent)?
5. Erfüllt die geplante Wärmepumpenanlage die Förderbedingungen des Marktanreizprogramms?
6. Kann die mit einer möglicherweise bereits vorhandenen - oder Solarthermieanlage kombiniert werden?

Wie dann eine Lösung in der Wohnungswirtschaft aussehen könnte, zeigt das folgende Beispiel:

Hochhaus nutzt Wärmepumpe und dezentrale Warmwasserbereitung

Ein 40 Jahre altes Hochhaus mit elf Stockwerken sanierte die Märkische Heimat in Ludwigsfelde. Dabei wurden aus den 132 sehr kleinen nun 66 etwas größere Wohnungen auf insgesamt 3.300 Quadratmetern. Die Heizlast des Gebäudes von 150 Kilowatt wird von drei Luft-Wasser-Wärmepumpen WPL 57 von Stiebel Eltron statt mit Fernwärme abgedeckt. Ursprünglich sollten Erdreich-Wärmepumpen die Heizung abdecken. Doch der sandige und damit für Geothermie wenig effiziente märkische Untergrund sowie die Bohrkosten machten die Luft-Wasser-Wärmepumpe zum Favoriten.

Auch die Warmwasserversorgung wurde auf dezentrale und energieeffiziente Geräte umgestellt. In jeder Wohnung sorgen nun Durchlauferhitzer und effiziente und komfortable Kleinspeicher für wohlige Warmwassertemperaturen. Das hat den Vorteil, dass warmes Wasser immer sofort bereitsteht, wenn es gebraucht wird. Eine Lösung mittels Fernwärme kann das nicht leisten.

Technische Daten Hochhaus der Märkischen Heimat Ludwigsfelde

• Elf Stockwerke mit insgesamt 3.300 Quadratmeter Wohnfläche
• 66 moderne Zwei- und Drei-Raum-Wohnungen mit jeweils rund 55 Quadratmetern
• 150 Kilowatt Heizlast       
• Drei Luft-Wasser-Wärmepumpen WpL 57
• Dezentrale Warmwasserversorgung mit elektronischen Durchlauferhitzern - nicht von Trinkwasserverordnung betroffen
• Alle Wohnungen sofort wieder vermietet

Abwärmenutzung sehr effizient

Eine typische Lösung für den Bestand ist die Nutzung von Abwärme via Wärmepumpe. Praktiziert wird dies bisher meist in Gewerbe und Industrie, weil da - logisch - auch die meiste Abwärme anfällt. Aber auch Lösungen aus der Wohnungswirtschaft sind bekannt (siehe Beispiel unten).

Die Nutzung von Abwärme mittels Wärmepumpe ist deswegen sehr effizient, weil die Abwärmequelle in der Regel relativ hohe Temperaturen aufweist und damit die eigentliche „Arbeit“ der Wärmepumpe, diese auf ein nutzbares Niveau zu bringen, gering ausfällt.

Neben Abwärme aus Industrieprozessen kann aber natürlich auch Restwärme aus der Abluft von Gebäuden genutzt werden. Hier spricht man allerdings nicht von einer Abwärmenutzung. Die Wärmerückgewinnung aus der Abluft von Gebäuden erfolgt meist über eine kontrollierte Wohnlüftungsanlage. Die Abluft wird dabei, erst nachdem sie einen Großteil ihrer Energie über einen Wärmetauscher an die Zuluft abgegeben hat, nach außen geleitet. Die so vorerwärmte Zuluft muss dann nicht mehr so stark aufgeheizt werden.

Eine andere Möglichkeit ist die Nutzung der Abwärme über eine Wärmepumpe für die Warmwasserbereitung. Verbrauchte Luft wird aus den sensiblen Bereichen, etwa Küche und Bad, abgesaugt und die enthaltene Wärmeenergie über eine kleine Wärmepumpe zur Warmwasserbereitung genutzt. Das ist eine besonders im Sanierungsfall attraktive Möglichkeit, eine aus bauphysikalischen Gründen notwendige kontrollierte Wohnungslüftung zu installieren, die anfallende Feuchtigkeit abtransportiert und damit Bauschäden und Schimmel vermeidet. Gleichzeitig ist nur ein geringer Verrohrungsaufwand notwendig, weil die frische Zuluft ganz einfach über Außenwandventile nachströmt. Und die Energie aus der Abluft wird trotzdem genutzt!

Das folgende Beispiel zeigt eine solche Nutzung im Wohnungsbau: 

Zentrale Heizungswärmepumpe und dezentrale Warmwasserwärmepumpen Mehrfamilienhaus

Ein Mehrfamilienhaus mit neun Wohnungen in Soest wurde im Zuge einer energetischen Sanierung mit Luft-Wasser-Wärmepumpe, kontrollierter Wohnungslüftung mit Warmwasser-Abluftwärmepumpe und Photovoltaik-Anlage ausgestattet. Die Wohnungen zwischen 50 und 90 Quadratmetern verfügen jeweils über ein Lüftungsgerät LWA 100 mit integrierter Wärmepumpe von Stiebel Eltron, die die Warmwasserbereitung mit der Energie aus der verbrauchten Luft ermöglicht. Der Verrohrungsaufwand blieb wegen dieser Kombination in jeder Wohneinheit gering. Die dezentrale Warmwasserversorgung ist, wie schon beschrieben, hygienisch vorteilhaft. Neben den Zirkulationsverlusten entfallen auch die Beprobungskosten, die bei einer zentralen Warmwasserversorgung anfallen.

Der Strom für diese Lösung wird von einer 30-kWp-Photovoltaikanlage erzeugt. Vermietet werden die Wohnungen nur warm. Eine Ablesung der Wärmeverbräuche der Mieter hätte 2.000,- Euro gekostet. Das sind mehr als die kompletten Heizkosten des Hauses.

Mehr zum Thema:

Wärmepumpe: idealer Erfüller der EnEV [Video]

Warum die Wärmepumpe zukunftssicher ist

Der Markt für Wärmepumpen - ein Überblick

Wärmepumpe - politisch gewollt, gesetzlich gefördert und hoch effizient

Wärmepumpe im Wohnungsneubau: zukunftssicher und investiv

Förderprogramme: Wärmepumpe wird am stärksten subventioniert