21. Wärmepumpentagung in Burgdorf

Mit über 200 Teilnehmern stiess die 21. Ausgabe der Schweizer Wärmepumpentagung vom 17. Juni 2015, wiederum auf grosses Interesse. Die vom Forschungsprogramm Wärmepumpen und Kälte des Bundesamts für Energie (BFE) organisierte Tagung zeigte die vielfältigen Herausforderungen an Wärmepumpen in Verbindung mit additiven Energiesystemen oder mit intelligenten Stromnetzen.

Thomas Novak, Geschäftsführer der European Heat Pump Association lobte in seinem Referat die Schweiz für ihre Pionierarbeit im Aufbau von Standards für die Gewährleistung einer hohen Qualität für den Kunden. Dies trug massgeblich zum erfolgreichen Aufbau des Wärmepumpenmarkts bei. Er wies jedoch auch auf die noch brach liegenden Potentiale des Schweizer Marktes hin. Bei vergleichbaren Voraussetzungen ist der Wärmepumpenabsatz beispielsweise in Schweden dreimal so hoch wie in der Schweiz. Dafür müsste der jährliche Absatz in der Schweiz von heute rund 20’000 auf 60’000 Stück erhöht werden. In Europa werden jährlich rund 800’000 Wärmepumpen abgesetzt.

Olivier Meile, beim BFE für den Marktbereich Gebäude zuständig, ist überzeugt, dass die mit der revidierten Fassung der Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich, die Rahmenbedingungen für den Einsatz von Wärmepumpen weiter verbessert werden. Sie sind für bestehende wie auch neue Gebäude Bestandteil der vorgeschlagenen Standardlösungen.

In einem gross angelegten Projekt des Implementing Agreements on Heat Pumping Technologies der Internationalen Energieagentur (IEA HPT) wurden Kombinationen von Wärmepumpen mit Solarthermie und Photovoltaik untersucht. Gemäss Thomas Afjei von der FHNW zeigte die Photovoltaik unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit Vorteile. Die Solarthermie ist dagegen energetische eine interessante Lösung in Kombination mit Eisspeichern.

In einer umfangreichen Untersuchung prüfte die Universität Genf unter der Leitung von Floriane Mermoud eine grosse Neubausiedlung in Genf. Der geringe Energiebedarf der nach Minergie gebauten Gebäude schmälerte die Energieeffizienz der eingesetzten Kombination aus Solarthermie und Wärmepumpe und führte zu hohen spezifischen Kosten. Einen massgebenden Einfluss auf die Leistungsziffer der Wärmepumpe hat der Brauchwarmwasserbedarf, der in Vergleich zum Raumwärmebedarf sehr hoch ist.

Die Effizienz der Brauchwarmwassererzeugung mit Wärmepumpen und verschiedenen Kombinationen mit Sonnenenergie wurde auch in den Vorträgen von Jacques Bony von der HEIG in Yverdon und von Michael Eschmann vom NTB Buchs behandelt. Herausforderungen sind die Beherrschung der Speicher- und Zirkulationsverluste, die insbesondere bei geringem Verbrauch relevant werden und die Leistungsziffer verschlechtern.

Neues über Gaswärmepumpen berichtete Peter Schossig vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme. Die Untersuchung der Entwicklung der Absorptions- oder Adsorptionstechnologie ist Teil eines weiteren Projekts des IEA HPT. Unter Berücksichtigung der Herkunft des Stroms in Deutschland im Winter zeigen Gaswärmepumpen mit Elektrowärmepumpen vergleichbare Wirkungsgrade. Das Marktpotential sieht er im Renovationsmarkt und vergleicht die Energieeffizienz mit einem kondensierender Gaskessel.

Die Regulierung der Wärmepumpen und der Einsatz von Wärmespeichern war das Thema in den folgenden drei Referaten. David Zogg (FHNW) zeigte wie der Eigenverbrauch eines mit Photovoltaik ausgerüsteten Gebäudes mit geschicktem Einsatz der Wärmepumpe erhöht werden kann. Jörg Worlitschek (HSLU) hat sein Projekt auch in einen Annex des IEA HPT eingebettet und untersucht die Integration von Wärmepumpen in Smart Grid Konzepte. Neben der Wahl geeigneter thermischer Speicher spielt auch die Frage des «Operators» eine wichtige Rolle.

Lukas Gasser (HSLU) hat das Verbesserungspotential der Leistungsregelung von Sole/Wasser-Wärmepumpen untersucht. Dies ist wie zu erwarten kleiner als bei Luft/Wasserwärmepumpen, erlaubt aber trotzdem eine Verbesserung von bis zu 12 %.

Michele Zehnder Entwicklungschef von CTA leitete von den Referaten der Forscher die Konklusionen für den Hersteller von Wärmepumpen ab. Er sieht zudem ein weiteres Potential in der Verbesserung des Kreisprozesses und damit des Gütegrads der Wärmepumpen. Besondere Herausforderungen entstehen durch den geforderten Wechsel auf Kältemitteln mit minimalem Treibhauseffekt. Wichtig ist, dass diese auch die thermodynamischen Anforderungen einer Wärmepumpe optimal erfüllen können.

Die Präsentationen können auf https://minergie.cargolink.ch/c5465d15f58d32247af5cca974cbeaee0fa749b499ea1fad89 heruntergeladen werden.

Stephan Renz, Leiter Forschungsprogramm Wärmepumpen und Kälte, Bundesamt für Energie.