Thread by @HolzheuStefan

Luft-Wärmepumpen eignen sich nicht für Bestandsgebäude?

DOCH!!

Ein paar Berechnungen 🧵

1/12: Wärme fließt immer zur niedrigeren Temperatur. Möchte man eine bestimmte Temperatur halten, muss man einem Haus Heizenergie zuführen. Je kälter es draußen ist desto mehr. Für die Berechnungen gehe ich von einem Heizleistungsbedarf von 10kW bei -16°C aus.

2/12: Um diese Leistung dem Haus zuzuführen, benötigt man je nach Verteilsystem unterschiedliche Vorlauf-Temperaturen.
Ich berechne vier Heizkennlinien. Der Name bezieht sich auf die Vorlauf-Temperatur, die notwendig ist, das Haus bei 0°C auf Temperatur zu halten.

3/12: Bei Luftwärmepumpen hat man jetzt ein doppeltes Problem:
1. Die Arbeitszahl sinkt mit der Außentemperatur
2. Je kälter es ist, desto höher muss die Vorlauftemperatur sein, was die Arbeitszahl nochmal kleiner macht.

4/12: Das Ergebnis für 45°C Vorlauftemperatur bei 0°C sieht dann so aus. Bei kalten Temperaturen steigt der Bedarf an elektrischer Energie überproportional an.

5/12: Genau das ist ein Grund, weshalb viele vor Luft-WP im Bestand zurückschrecken. Aber schauen wir uns doch mal die Verteilung an. Hier die Statistik für #Bayreuth für die letzten 5 Jahre.

6/12: Man sieht, dass die Anzahl der sehr kalten Tage sehr klein ist. Und selbst wenn man sich den Wärmebedarf anschaut, fällt der Großteil des Wärmebedarfs in Tage mit über 0°C.

7/12: Will man diesen Wärmebedarf mit Luft-WP oder Luft-WP + Gas-Spitzenlastkessel decken, ergibt sich für die oben gezeigten Heizungskennlinien folgendes Bild.

8/12: Selbst im Extremfall von 50°C VL bei 0°C Außen ergibt sich eine JAZ von 2,76. Spannend könnten für Bestandsgebäude aber besonders auch Hybridlösungen sein. Wählt man eine AZ von 2,5 als Grenze für den WP-Einsatz, kann man immer noch über 75% fossilen Brennstoff einsparen!

9/12: Bei der Kostenbetrachtung ist auch Eigenstrom-PV interessant. Zur Abschätzung wurde die kurzwellige Einstrahlung und eine "horizontale" 10kWp-Anlage berechnet. Auch wenn die Maxima nicht zusammen fallen, gibt es doch eine gewisse Überlappung.

10/12: Gerade in der Übergangszeit kann man einen erheblichen Anteil der WP-Stroms mit einer PV-Anlage produzieren.

11/12: Wärmepumpen sind die einzige regenerative Heizform, die skalierbar ist. Die Berechnungen zeigen, dass WP auch bei Bestandsgebäuden sinnvoll sind. Hybridlösungen können schnell zu einer CO2-Einsparung führen und hätten sogar einige Vorteile:

12/12:
a) Sie können schneller realisiert werden als Komplettsanierungen
b) Sie bieten große Flexibilität und können auf das EE-Angebot reagieren.
c) Sie entschärfen extreme Lastspitzen bei Kältewellen.
d) Die WP ist bei einer späteren Sanierung sinnvoll dimensioniert.