Wärmepumpen ersetzen zunehmend Öl- und Gasheizungen, um die CO₂-Emissionen zu reduzieren. Die Effizienz der Anlagen schwankt aber stark und kann oft durch eine simple Optimierung der Einstellung merklich erhöht werden.
Zürich (Schweiz). Wärmepumpen ersetzen in vielen Ländern zunehmend Öl- und Gasheizungen und sollen dabei helfen, die CO₂-Emissionen zu reduzieren. Es ist dabei entscheidend, dass die modernen Heizungen korrekt eingestellt sind, damit sie einen möglichst geringen Strombedarf haben und effizient arbeiten können. Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) haben im Rahmen einer zweijährigen Studie mit 1.023 Wärmepumpen in zehn europäischen Ländern, darunter Deutschland, Österreich, Niederlande, Schweden, Dänemark, Frankreich und Großbritannien untersucht, wie die Effizienz der Anlagen tatsächlich ist.
Laut der Publikation im Fachmagazin Nature Communications haben die Forscher mit diesen Daten ein System entwickelt, das die Effizienz von Wärmepumpen miteinander vergleichen kann, auch wenn sich die Anlagen in unterschiedlichen Häusern befinden.
„Unsere Ergebnisse können allgemein ausgelegt werden, weil die erhobenen Daten und Algorithmen ausschließlich auf physikalischen Messwerten wie der Vorlauftemperatur oder dem Energieverbrauch basieren.“
Deutliche Leistungsunterschiede bei Wärmepumpen
Im Studienzeitraum haben die Forscher der ETH Zürich deutliche Leistungsunterschiede bei den Wärmepumpen entdeckt. Die ineffizientesten Anlagen hatten einen Wirkungsgrad, der zwei- bis dreifach geringer war als bei den effizientesten Anlagen. Ein bedeutender Teil der Wärmepumpen hat die europäischen Effizienzstandards nicht erfüllt (17 %). Wie die Forscher erklären, kann die Effizienz bei den meisten Wärmepumpen durch eine Optimierung der Heizkurveneinstellung relativ simpel erhöht werden.
Überdimensionierte Wärmepumpen
Die Studie zeigt zudem, dass rund ein Zehntel der Wärmepumpen überdimensioniert ist. Die Gebäude könnten also auch mit einer kleineren Wärmepumpe ausreichend beheizt werden, und der Stromverbrauch würde sinken. Unterdimensioniert waren hingegen nahezu keine Wärmepumpen (1 %).
„Auch wenn uns bekannt war, dass fehlerhafte Planungen und Einstellungen bei Wärmepumpen keine Seltenheit sind, hat uns überrascht, wie stark sich dies im tatsächlich erzielten Effizienzniveau widerspiegelt und wie klar das in den Daten sichtbar wird.“
Die Forscher erklären, dass Besitzer von Wärmepumpen durch gezielte Beobachtung bestimmter Betriebsparameter die Effizienz der Anlagen deutlich erhöhen können. Eine möglichst niedrige und konstante Vorlauftemperatur, die je nach Gebäude zwischen 35 und 55 Grad Celsius liegt, sorgt für einen effizienten Betrieb.
Außerdem ist das Verhältnis zwischen dem Stromverbrauch und der erzeugten Wärmeenergie, die sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ), entscheidend. Wenn dieser Wert über drei liegt, deutet dies auf eine effiziente eingestellte Wärmepumpe hin. Bei den meisten Wärmepumpen können die Besitzer die JAZ über das Steuerungsgerät oder eine App ablesen.
Ein weiteres Merkmal für eine gut eingestellte Wärmepumpe ist ein gleichmäßiger Betrieb. Wärmepumpen, die sich oft an- und abschalten, sind meisten falsch abgestimmt und arbeiten dadurch ineffizient.