Die folgenden Empfehlungen für Projekte zur Umstellung der Wärmeversorgung in Bestandsgebäuden auf Wärmepumpensysteme basieren auf Erfahrungen von bereits umgesetzten Sanierungsprojekten. Sie ergeben sich aus Lessons Learned der ersten Umsetzungsprojekte.
Die erforderlichen Schritte bei der Voruntersuchung und Konzepterstellung bis zur Detailplanung von Wärmepumpensystemen sind in der VDI 4645 „Heizungsanlagen mit Wärmepumpen in Ein- und Mehrfamilienhäusern“ dargestellt.
Strategie und Konzeption
Zur Bestimmung des passenden Umsetzungskonzepts für ein Gebäude und der Festlegung eines Wärmepumpensystems eignet sich folgendes Vorgehen:
1
Energieberatung durchführen und Sanierungsfahrplan erstellen
2
Erweiterte Umsetzungsmöglichkeiten und Synergien im Gebäudeverbund nutzen
3
Komplettsanierung der Gebäudehülle und Energieversorgung oder schrittweise Umsetzung
4
Vergleich möglicher Wärmequellen und Wärmeversorgungskonzepte hinsichtlich Investitionskosten, Betriebskosten und CO2-Emissionen
5
Zukunft gestalten von der seriellen Sanierung bis zur Ultrafiltration und neuen Lösungen
6
Effizienten Betrieb der Anlage und Systemkomponenten überwachen und optimieren; Messkonzept beauftragen, Zuständigkeiten für Analyse und Optimierung festlegen
7
Fachliche Partner für Koordination, Planung, Umsetzung und Betrieb im Unternehmen benennen oder extern beauftragen
8
Technische Mitarbeitende hinsichtlich Wärmepumpentechnik schulen und weiterbilden; Netzwerke für Erfahrungsaustausch nutzen
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Varianten für den Betrieb der technischen Anlage bewerten, z. B. Betreibergesellschaften, Contracting-Modelle ohne und mit Effizienzgarantie
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Förderprogramme des Bundes, der Länder und Innovationsprogramme berücksichtigen; Förderbonus für natürliche Kältemittel oder Wärmequellen beachten
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Informieren der Mieterschaft über geplante Änderungen (z. B. reduzierte Heizkörpertemperaturen) und aktives Einbinden (z. B. Informationsveranstaltungen) unterstützen Akzeptanz und effizienten Betrieb
Nachfolgende Empfehlungen betreffen Planung und Betrieb der Anlage und damit alle Systemkomponenten rund um Wärmequelle, Wärmepumpe, Wärmeverteilung und -speicherung:
Bauliche Änderungen sind in alten Plänen des Gebäudes nicht verlässlich notiert.Empfohlen wird die Aufnahme der baulichen Situation und Installation vor Beginn der Planung, z. B. Abmessungen der Heizkörper im Vorfeld der Planungen.
Raumweise Heizlastberechnung durchführen.
Anpassung der Heizflächen prüfen (z. B. Heizkörperdimensionierung und Heizkörpertausch oder Einbau von Flächenheizungen).
Heizkurve absenken.
Hydraulischen Abgleich durchführen.
Vergleich möglicher Wärmequellen und Wärmeversorgungskonzepte (zentrale und dezentrale Versorgungsvarianten) mit Simulationen und Parametervariation hinsichtlich Investitionskosten, Betriebskosten und CO2-Emissionen durchführen.
Genehmigungen bei Nutzung von Wärmequellen (z. B. Erdreich und Grundwasser) beachten.
Verschiedene Konzepte für Trinkwarmwasser-Versorgung prüfen hinsichtlich Effizienz und Kosten für Investition und Betrieb, z. B. zentrale Versorgung über Wärmepumpensystem oder hybride Systeme, Frischwasserstationen, Ultrafiltration, dezentrale Lösungen mit elektrischen Durchlauferhitzern.
Derzeitigen energetischen Zustand des Gebäudes berücksichtigen und den zukünftigen einplanen.
Versorgungskonzept entwickeln und dabei die Auslegung der technischen Komponenten beachten und ggf. einen zusätzlichen Wärmeerzeuger (hybride Versorgungskonzepte) vorsehen: Ggf. kann beispielsweise ein bestehender Gaskessel in eine Hybridvariante mit Wärmepumpensystem eingebunden werden und parallel das Ziel der schrittweisen Sanierung der Gebäudehülle und Abschaltung des Gaskessels verfolgt werden.
Auslegungsparameter einzelner Komponenten und Aggregate beachten und aufeinander abstimmen bezüglich Wärmequelle, Wärmepumpe und Wärmeübergabe bzw. Speichereinbindung usw.
Wärmepumpe nicht überdimensionieren.
Effizienz des Wärmeversorgungssystems überwachen, Zählerkonzept erstellen, Messstellen festlegen.
Datenschnittstellen, Datenübertragung und Analyse der Zählerdaten konzipieren.
Anforderung der Effizienzanzeige als Fördervoraussetzung beachten.
Platz für Komponenten der Anlage sowie deren hydraulische Einbindung berücksichtigen und Aufstellorte prüfen (z. B. Technikraum, Dach, etagenweise Aufstellung, Außenaufstellung, Ground-Cube).
Schutz vor Vandalismus berücksichtigen.
Bedingungen am Aufstellort beachten (z. B. Schallreflexionen baulicher Anlagen, Fenster in Fassade).
Herstellerangaben für Schallleistung der Komponenten beachten (z. B. Wärmepumpe und Leistungselektronik).
Fachgerechte Einbausituation umsetzen (z. B. Luftkanäle) und Wärmepumpe vom Baukörper entkoppeln (Gummimatten, Schwingungsdämpfer).
Nutzung der nicht mehr benötigten Kamine prüfen, z. B. für Luftführungen, Soleleitungen, sonstige Medien.
Kondensatableitung einplanen.
Kommunalspezifische Regelungen für Abwasser-Einleitung oder Versickerung beachten.
Zeitbedarf für Inbetriebnahme von Messstellen und Anlagenkomponenten einplanen.
Fachgerechte Installation aller Komponenten und Einbindung ins System gewährleisten.
Geplante Betriebszustände durch Einregulierung der Komponenten ermöglichen und effizienten Betrieb überwachen sowie optimieren (ggf. über Dienstleistung).
Netzanschluss und Steuerung müssen rechtzeitig geplant werden. Folgende Handlungsempfehlungen bestehen dabei:
Bestandsgebäude bedürfen oft der Ertüchtigung und Nachrüstung der Elektroinstallationen bzw. Hausanschlüsse.
Platzbedarf steigt z. B. durch zusätzliche Zähler, Steuergeräte.
Elektrischen Leistungsbedarf der Komponenten bewerten und mit Kapazitäten des Hausanschlusses abgleichen, ggf. Erweiterung der Anschlussleistung beantragen bzw. mit Netzbetreiber abstimmen.
Steuerbare Verbraucher wie Wärmepumpen müssen beim Netzbetreiber angemeldet werden, ggf. ist eine Leistungsverstärkung durch den Netzbetreiber notwendig (Zeit und ggf. Baukostenzuschuss einplanen).
Leistungsreduzierung der Wärmepumpe durch Netzbetreiber bei Stromnetzengpass einplanen.
Anforderungen der Steuerbarkeit beim Netzbetreiber erfragen.
Entscheidung für Direktsteuerung oder Steuerung über Energiemanagementsystem treffen sowie Modell für reduziertes Netzentgelt auswählen (pauschale oder prozentuale Reduzierung).
Wärmepumpenmodell auswählen mit Schnittstelle für zertifiziertes Smart-Meter-Gateway(Standard SG-ready, VHP-ready).
Netzbetreiber oder Messstellenbetreiber mit Zählersetzung beauftragen (Smart Meter Gateway).
Wärmepumpen benötigen elektrischen Strom, um Umgebungswärme nutzbar zu machen. Die Nutzung von Flexibilität auf der Nachfrageseite, u. a. von Wärmepumpen, hilft, Erneuerbare effizient in das Stromsystem zu integrieren und das Netz sicher zu betreiben.
Lösungsvarianten mit Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern
Heizwärme und Trinkwarmwasser in Mehrfamilienhäusern kann vielfältig bereitgestellt werden: zentral, dezentral, gekoppelt oder getrennt. Bei der Umstellung der Wärmeversorgung auf Wärmepumpen ist eine Vielzahl an Systemkombinationen möglich.
Rund um das Thema Wärmepumpe existieren verschiedene Effizienzbegriffe. Das Wissen darüber sowie über die entsprechenden Einflussfaktoren hilft, Effizienz in Planung und Betrieb und somit Stromverbrauch und Betriebskosten zu optimieren.
