Wenn es nach dem DKV und der Nürnberg Messe ginge, werden sich künftig die Wärmepumpenexperten aus ganz Europa jährlich in Nürnberg über neue technische Entwicklungen und praktische Erfahrungen austauschen. Mit rund 200 Teilnehmern aus elf Ländern war das neu entwickelte Internationale Wärmepumpen-Symposium am 18. und 19. September in Nürnberg nach Aussage der Initiatoren ein Erfolg versprechender Anfang. Keine andere Messe als die neue Chillventa – Internationale Fachmesse für Kälte, Raumluft und Wärmepumpen – sei eine geeignetere Plattform für die prosperierende Branche, so die Aussage der Messe- und Kongressakteure auf einer Pressekonferenz im Rahmen des Wärmepumpen-Symposiums.
Um diesem Kompetenzanspruch Nachdruck zu verleihen, will man während der Chillventa und im darauf folgenden messefreien Jahr durch einen international ausgerichteten Wärmepumpenkongress Flagge zeigen und Terrain abstecken, bevor sich andere Veranstalter der „Heizung der Zukunft“ bemächtigen.
Ziel des vom DKV fachlich betreuten, vom Bundeswirtschaftsministerium mitgetragenen und von der Nürnberg Messe gesponserten Wärmepumpen-Symposiums ist die Beschleunigung des Wissenstransfers sowie der Meinungs- und Erfahrungsaustausch zwischen Planern, Anlagenbauern, Herstellern, Energieberatern sowie Entscheidern aus Bund, Ländern, Kommunen und Vertretern der EVU. Dass in Nürnberg ein großes Rad gedreht werden soll, zeigt die Liste der ideellen Träger des Symposiums). Der Haken an der Sache: Die klassischen Verbände der Heizungsbranche und damit auch die wichtigsten Absatzmittler für Wärmepumpen sind bisher in diesem Reigen nicht vertreten.
In dem am 11. und 12. Oktober in Berlin zum fünften Mal veranstalteten Forum Wärmepumpe der Solarpraxis AG, Berlin, sieht der DKV keinen Wettbewerber, da dort die Aspekte des Marketings und der Förderpolitik im Vordergrund stünden. Mitveranstalter des Berliner Wärmepumpen-Forums sind unter anderem der Bundesindustrieverband Deutscher Haus-, Energie- und Umwelttechnik (BDH) sowie der Verband Deutscher Kälte-Klima-Fachbetriebe (VDKF).
Am ersten Tag des Nürnberger Symposiums wurden Übersichtsvorträge zu den europäischen Wärmepumpenmärkten präsentiert. Der zweite Tag stand im Zeichen praxisgerechter Lösungen und effizienterer Komponenten. Allgemeiner Tenor: Die Wärmepumpe der Zukunft muss robust, einfach, effizient, leise, ökologisch korrekt und kostengünstig sein.
Schweden: Mundpropaganda
Ein gesundes Marktwachstum generiert sich in erster Linie aus überzeugenden Beispielen und weniger aus Förderprogrammen und Marketingaktionen. So erläuterte Mattias Törnell von der schwedischen Energieagentur die Erfolgsgeschichte der Wärmepumpe in Schweden, dem Land mit dem größten Wärmepumpenabsatz in Europa. Trotz ausführlicher Diskussion über das Für und Wider von HFC-Kältemitteln bei Wärmepumpen – der aktuelle Trend gehe zu natürlichen Kältemitteln wie CO2 und Propan – sei der Markt parallel zu den steigenden Öl- und Strompreisen kontinuierlich gewachsen.
Törnell führt die jüngsten Erfolge der Wärmepumpe auf die robuste Technik, Effizienzverbesserungen und die Rolle der Early Adapters zurück, also den Pionierkäufern, deren Mundpropaganda dem Markt entscheidende Impulse gäbe. Wichtig für eine gesunde Marktentwicklung seien stabile, kalkulierbare Marktkonditionen, die man am ehesten durch steuerliche Maßnahmen bei Öl und Gas, nicht aber durch die Subventionierung der Wärmepumpe erreiche.
2006 wurden in Schweden rund 55000 Heizwärmepumpen und etwa 50000 Klimageräte mit Wärmepumpenschaltung verkauft. Nach dem Erfolg der Kleinwärmepumpe für Einfamilienhäuser geht die schwedische Wärmepumpenbranche davon aus, dass künftig der Gerätebedarf im Leistungsbereich zwischen 25 bis 40 kW zur Beheizung von Mehrfamilienhäusern zunehmen wird. Weitere Trends: Bei Erdsonden-Wärmepumpen werde die Kühlfunktion stärker nachgefragt. Wichtigste Innovation für die nächste Wärmepumpengeneration seien drehzahlgeregelte Verdichter, die weitere Effizienzverbesserungen möglich machten.
Frankreich: Geförderter Boom
Im Gegensatz zum natürlichen Wachstum in Schweden ist der Wärmepumpenmarkt in Frankreich durch Sonderabschreibungen von derzeit 50 % stark aufgeheizt. Dadurch habe sich der Absatz von 2005 auf 2006 um 112 % auf 53510 Geräte gesteigert. Das Förderprogramm erreicht aber fast ausschließlich den Neubaumarkt. Wichtiger sei es, jetzt auch Lösungen für die rund 14 Mio. Einfamilienhäuser im Bestand zu entwickeln, so Dr. Jean-Benoit Ritz vom Stromversorger EDF.
Nachteilig für das Austauschgeschäft sei der schlechte wärmetechnische Zustand der Bestandsgebäude sowie die in Frankreich weit verbreiteten Radiatorenheizungen mit Vorlauftemperaturen von teilweise über 65 °C. Derzeit laufen verschiedene Feldtests mit Hochtemperaturwärmepumpen für Einfamilienhäuser, die u.a. zusammen mit Viessmann/Satag und dem Verdichterhersteller Copeland entwickelt wurden.
Österreich: Günstiger Strom-Mix
Aufgrund des landesspezifisch günstigen Strom-Mixes werden Wärmepumpen in Österreich wegen ihres hohen CO2-Einsparpotenzials als „nachhaltige Heizungssysteme“ eingestuft und vom Staat entsprechend gefördert. Im Jahr 2006 wurden in der Alpenrepublik 13637 Geräte installiert, davon 65 % für Heizung und Warmwasser, 28 % nur zur Trinkwassererwärmung, 6,2 % für Wohnungslüftungsgeräte und knapp 1 % für die Schwimmbadentfeuchtung.
Eine Besonderheit des österreichischen Marktes sind direktverdampfende Erdreich-Wärmepumpen mit derzeit rund 17,8 % Marktanteil und solche mit CO2-Erdsonden. Nach Aussagen von Prof. Dr. Gerhard Faninger kann der primärenergetische und umweltbezogene Vorteil der Wärmepumpe aufgrund des hohen Anteils an Wasserkraft in Österreich um bis zu 70 % günstiger sein gegenüber Öl-/Gas-Heizkesseln. Bereits ab einer Jahresarbeitszahl von 2,5 schneide eine Wärmepumpe in Bezug auf den Primärenergieeinsatz gegenüber einem Ölkessel besser ab; 3,0 reiche aus, um gegen einen Gasheizkessel zu punkten. Aussichtsreichste Entwicklungen seien Wärmepumpen für die Altbausanierung mit Vorlauftemperaturen von 65 °C sowie umschaltbare Geräte zum Heizen und Kühlen. Eine gasbetriebene Adsorptionswärmepumpe befinde sich derzeit in der Feldtestphase, so Faninger.
Schweiz: Ungeschönter Rückblick
Keiner der Referenten sprach die Probleme der Wärmepumpe in den letzten 30 Jahren derart offen an wie Fabrice Rognon vom Bundesamt für Energie (BFE) in Bern/Schweiz. Die erste Generation an Wärmepumpen in der Schweiz sei von schlechter Qualität gewesen, so Rognon. Mit Hinweisen wie „wenn Du Ärger mit der Heizung haben willst, kaufe eine Wärmepumpe“, versuchten Anfang der 1990er Jahre schweizerische Heizungsinstallateure ihre Kunden vom Einbau einer Wärmepumpe abzuhalten.
Eine der Ursachen für die schlechte Reputation der Wärmepumpe sei die Art der Fertigung gewesen mit Zitat: „50 hobby-like manufacturers“. Manche hätten weniger als zehn Geräte pro Jahr „zusammengebastelt“, eine für die Schweiz eher untypische Fertigungsmethode. Um das Image der Wärmepumpe im Allgemeinen und wohl auch das Image der Schweiz als Ganzes nicht weiter zu gefährden, wurde 1993 auf Initiative des BFE die Fördergemeinschaft Wärmepumpen Schweiz gegründet. Ziel war eine Bündelung der Marktkräfte, die Koordinierung von Forschung und Entwicklung sowie die Wiederherstellung der sprichwörtlichen „Schweizer Qualität“. Diese Aktivitäten führten u.a. auch zu einer drastischen Bereinigung des Marktes: Im Jahr 1990 teilten sich 50 Hersteller einen Markt von 2500 Wärmepumpen pro Jahr, heute produzieren zwölf Hersteller jährlich rund 16000 Geräte.
Dieser Kraftakt – immerhin gibt es in der Schweiz 26 Kantone mit 2700 Gemeinden und 1200 (!) Stromversorger mit jeweils eigenen Vorstellungen auch in der Energiepolitik – habe der Wärmepumpe in der Schweiz zu einem enormen Erfolg verholfen. So ist der Anteil der Wärmepumpen am Markt von 10 % im Jahr 1992 auf 33 % im Jahr 2006 gestiegen. Im Zeitraum von 1990 bis 2005 konnte die Anzahl der Wärmepumpengeräte in der Schweiz auf 100000 erhöht werden. Bis zum Jahr 2010 werden insgesamt 150000 Installationen erwartet. Dank neuer Wärmepumpen mit höheren Vorlauftemperaturen sowie fallenden Preisen durch die Massenfertigung erhofft sich das BFE künftig Stückzahlen von rund 20000 pro Jahr; Ziel seien 400000 installierte Wärmepumpen bis zum Jahr 2035. Der zusätzliche Strombedarf für Wärmepumpen solle durch Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen bereitgestellt werden. Ein solches Konzept würde die Netto-CO2-Reduktion gegenüber Gas-Brennwertkesseln um 40 bis 60 % senken, so Rognon.
Europa: Chancen liegen im Altbau
Wie stark der Wärmepumpenmarkt von nationalen und teilweise regionalen Unterschieden geprägt ist, verdeutlichte der Vortrag von Dr.-Ing. Rainer Jakobs, DMJ-Beratung, Breuberg. Neben den unterschiedlichen Förder- und Anreizprogrammen seien es insbesondere die Wärmequellen, also Luft, Erdreich oder Wasser, die zu national eigenständigen Lösungen führten. Als beispielhaft für den Imagegewinn der Wärmepumpe nannte Jakobs die Konvertierung der Wärmepumpe in der Schweiz vom Problemfall zum qualitativ hoch stehenden Vorzeigemarkt mit kontinuierlich steigenden Absatzzahlen.
Allgemein begünstigt werde der Wärmepumpenmarkt durch den fallenden Energiebedarf bei Wohngebäuden, den Trend zu niedrigeren Vorlauftemperaturen sowie neuen technischen Lösungen, die auch die Raumkühlung bzw. die Wohnungslüftung mit einbeziehen. Die heutigen Niedertemperatur-Wärmepumpen seien allerdings auf den eher schrumpfenden Neubaumarkt ausgerichtet. Wichtig sei es deshalb, Wärmepumpen mit höheren Vorlauftemperaturen für Bestandsgebäude zu entwickeln. Europaweit gäbe es rund 150 Mio. Wohnungen, die mittels Wärmepumpe beheizt und ggf. auch gekühlt werden könnten. Die EU-Einheitswärmepumpe werde es allerdings nicht geben, da jede Region und Klimazone speziell abgestimmte Wärmepumpenkonzepte benötige, so Jakobs.
Viessmann mit CO2-Wärmepumpe
Auffällig zurückhaltend behandelten die Referenten das Thema Kältemittel. Dies ist umso erstaunlicher, zumal sich die Automobilindustrie im Vorfeld der Internationalen Automobilausstellung 2007 eindeutig für eine Abkehr von synthetischen Kältemitteln zugunsten von R744 – einfachem und billigerem CO2 – ausgesprochen hat. Dass sich die Branche dennoch mit dem Thema Kältemittelumstieg beschäftigt, lassen Andeutungen von Achim Frommann, Copeland GmbH, Maintal, erkennen, denen zufolge sich die maßgebliche Wärmepumpen-Verdichterhersteller mit der Entwicklung von CO2-Kompressoren beschäftigen.
Als einziger Referent bekannte sich Klaus Breucker von den Viessmann-Werken zur Entwicklung einer Heizwärmepumpe mit dem Kältemittel CO2, zumal damit auch die für die Altanlagensanierung gewünschten Vorlauftemperaturen von über 70 °C bei einer Jahresheizzahl von mindestens 3,3 möglich sein werden. Breucker rechtfertigte die Entwicklung einer CO2-Wärmepumpe damit, dass ein Verbot der F-Gase zumindest mittelfristig nicht auszuschließen sei.
Die bereits vom EDF-Referenten Dr. Jean-Benoit Ritz kurz angesprochene Hochtemperatur-Wärmepumpe für klassische Heizsysteme im Gebäudebestand ist auf rund 70 °C Vorlauftemperatur und 20 kW Heizleistung ausgelegt. Die monoenergetische Wärmepumpe (Bivalenzpunkt 7 °C bei 13 kW) arbeitet mit dem auch bei F-Gasen praktizierten EVI-Zyklus, also mit Economizer und Zwischeneinspritzung von Kältemittel. Derzeit sei Viessmann dabei, die Komponenten bzw. die Systemabstimmung zu optimieren. Dazu zähle beispielsweise ein programmierbares Expansionsventil zur besseren Leistungsanpassung des Kälteprozesses an die wechselnden Medientemperaturen.
Obwohl das Wärmepumpen-Projekt im Annex 30 der Internationalen Energieagentur IEA eingebunden und damit auch politisch gewollt ist, übte Friedrich P. Busch, Generaldirektor EPEE, harsche Kritik an der aus seiner Sicht „populistischen Darstellungen“ des Themas CO2-Kältemittel durch den Viessmann-Referenten und forderte von der Wärmepumpenbranche mehr Selbstbewusstsein im Umgang mit dem Einsatz von F-Gasen. Der eher militärisch anmutende Rüffel des Lobbyisten der F-Gase-Hersteller lässt vermuten, dass hinter den Kulissen wieder einmal mit harten Bandagen um das Für und Wider natürlicher Kältemittel gekämpft wird.
Stiebel Eltron: CO2-Abluftwärmepumpe
Auch Stiebel Eltron setzt auf das Kältemittel CO2, allerdings zunächst nur bei der Brauchwasser-Wärmepumpe. Nach Berechnungen von Stiebel Eltron könne durch die Abkoppelung der Trinkwassererwärmung von einer Öl-/Gasheizung der Primärenergieaufwand je kWh Nutzwärme von 1,1 bis 1,47 auf 0,57 bis 0,9 gesenkt werden. Sinnvoll sei die Ausführung „Abluftwärmepumpe“, da dadurch gleichzeitig auch die Lüftungsfunktion abgedeckt sei.
Vorbild für die Stiebel Eltron CO2-Wärmepumpe ist die Entwicklung in Japan. Dort werden inzwischen jährlich rund 100000 CO2-Brauchwasser-Wärmepumpen vom Typ Ecocute verkauft. Über kurz oder lang dürfte auch Stiebel Eltron mit einer CO2-Heizwärmepumpe auf den Markt kommen. Sebastian Ott von Stiebel Eltron formulierte es so: „Wir müssen weg von Kältemitteln mit einem hohen Global Warming Potenzial.“ Wegen der geringen Stückzahlen und nicht ausreichenden Erfahrungen seien die Kosten für die Öko-Wärmepumpe momentan noch etwas höher als die für Wärmepumpen mit konventionellen Kältemitteln.
Erst dämmen, dann Wärme pumpen
Ein nicht zu unterschätzendes Hemmnis für Elektro-Wärmepumpen seien die grundsätzlichen Vorbehalte vieler Deutscher gegenüber „allem Elektrischen“, also auch gegenüber der Wärmepumpe, gibt Frank Hartmann vom Forum Wohnenergie, Zeilitzheim, zu bedenken. Grundsätzlich sei der Wärmepumpenprozess nicht für hohe Heiztemperaturen geeignet. Erste Zielsetzung vor dem Wechsel von der konventionellen Heizung zur Wärmepumpe sei, die Vorlauftemperatur zu senken, am besten durch die energetische Verbesserung der Gebäudehülle.
Die maximale, für Wärmepumpen noch sinnvolle Vorlauftemperatur sieht Hartmann bei 55 °C. Die Leistungszahl der Wärmepumpe müsse dann bei mindestens 3,0 liegen. Insgesamt sollte darauf hingearbeitet werden, den Temperaturhub zwischen Wärmequelle und Wärmenutzungssystem so gering wie möglich zu halten. Ggf. sei es auch sinnvoll, das alte Heizgerät bivalent in ein Wärmepumpensystem einzubinden. Hartmann ist überzeugt, dass mit der Umsetzung der angekündigten Verschärfung des EnEV-Anforderungsniveaus die Attraktivität der Wärmepumpe für den Endverbraucher weiter steigen wird.
Schallprobleme nicht unterschätzen
Während einige Wärmepumpen-Anbieter bereits mit Billiglösungen auf der Basis modifizierter Klimageräte am boomenden Markt teilhaben wollen, warnen andere bereits wieder vor einem zu sorglosen Einbau x-beliebiger Aggregate und erinnern an die Sünden des ersten Wärmepumpenbooms. Manfred Beerhalter von der Danfoss Steinmann Wärmepumpen AG, Kirchlindach/Schweiz, gab zu bedenken, dass die in einer Wärmepumpe enthaltenen synthetischen Kältemittel einen besonders sorgfältigen Umgang bei Wartung und Entsorgung erfordern.
Auch sei das Schallproblem – insbesondere von Scrollverdichtern – nicht zu unterschätzen. Besonders die tiefen Frequenzen ließen sich nur mit relativ hohem Aufwand begrenzen. Ist das Schallproblem erst einmal vom Nutzer als solches erkannt, werde sehr genau hingehört. Unzureichend schallgedämmte Wärmepumpen höre man im ganzen Haus, so Beerhalter. Bei Danfoss Steinmann lege man deshalb sehr großen Wert auf schalltechnisch entkoppelte Verdichter.
Resümee
Die Wärmepumpen-Verkaufszahlen in Europa wie auch in Deutschland signalisieren einen anhaltenden Boom. Durch die Fortschreibung der EnEV, die höhere Effizienz der Geräte, höhere Systemwirkungsgrade durch den Einsatz geothermischer Wärmequellen sowie die zu erwartende primärenergetische Verbesserung des Strom-Mixes befindet sich die Wärmepumpe weiter in einer günstigen Position. Die einsetzende Kältemitteldiskussion durch den Ausstieg der Automobilindustrie aus den F-Gasen zugunsten von CO2 für den Einsatz in Autoklimaanlagen könnte dem boomenden Markt kurzzeitig eine Delle verpassen. Es ist jedoch zu erwarten, dass alle maßgeblichen Hersteller künftig auch Hochtemperatur-Wärmepumpen mit dem natürlichen Kältemittel CO2 in ihr Portfolio aufnehmen, zumal der europäische Sanierungsmarkt ein gigantisches Marktpotenzial von rund 150 Mio. Wohnungen aufweist. Die Branche muss jedoch damit rechnen, dass Billiganbieter das Image der Wärmepumpe beschädigen werden, z.B. durch schlechte Leistungszahlen, eine mangelhafte Hydraulik oder durch Geräte, die nicht den Schallanforderungen in eng bebauten Wohngebieten entsprechen. Letztendlich bleibt die Frage (noch) offen, welche Marktakteure sich der prosperierenden Wärmepumpe bemächtigen.
Wolfgang Schmid
ist Freier Fachjournalist für Technische Gebäudeausrüstung, München, E-Mail: wsm@netsurf.de
