Wärmepumpen für Mehrfamilienhäuser: Fraunhofer-Institute veröffentlichen Best Practices und Lösungskonzepte

Wärmepumpen können in Bestands-Mehrfamilienhäusern alte Gas- und Ölheizungen ersetzen, wenn das gesamte System passend zum Gebäude ausgelegt wird. Das ist das Kernergebnis des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekts »LC R290«, in welchem das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE mit einem Konsortium von zwanzig Firmen aus der Heizungsbranche und der Wohnungswirtschaft typische Lösungskonzepte für den Heizungstausch erarbeitet hat. Wie man die Netzanschlusskosten von Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern senken kann, zeigt dagegen das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in seinem neuen Whitepaper auf.

Im Rahmen des Forschungsprojekts LC R290 untersuchten die Wissenschaftler des Fraunhofer ISE im ersten Schritt Beispielgebäude der beteiligten Wohnungsbaugesellschaften. Dabei konzentrierten sie sich insbesondere auf Ansätze, die wenig Umbau erfordern und platzsparend sind. Für den Austausch zentraler Heizsysteme im Außenbereich entwickelte das Forschungsteam einen Demonstrator, bei dem die Füllmenge des klimafreundlichen Kältemittels Propan (R290) gegenüber vergleichbaren Wärmepumpen-Geräten um 20 Prozent gesenkt und gleichzeitig die Effizienz um 15 Prozent gesteigert wurde.

Außerdem entwickelten die Wissenschaftler ein kompaktes Baumuster einer innenaufgestellten Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Propan und einen Demonstrator für eine dezentrale Lösung mit hydraulisch erschlossener Wärmequelle (z.B. Geothermie, Grundwasser oder Niedertemperatur-Wärmenetz). Weil Propan brennbar ist, wurden bei allen Lösungsvarianten auch die Sicherheitsfragen analysiert. Eine Anforderung im Projekt war, mögliche Leckagefälle von Propan bei Innenaufstellung der Wärmepumpen zu untersuchen. Die beteiligten Hersteller können die im Projekt gewonnen Messdaten jetzt nutzen, um ihre Sicherheitskonzepte weiter zu verfeinern. Außerdem fließen die Lösungsansätze in neue Forschungsprojekte ein.

Vom Flickenteppich zum Standard

Das neue Whitepaper „Netzanschlusskosten für Wärmepumpen im Mehrfamilienhaus“ des Fraunhofer IEE hat dagegen analysiert, wie uneinheitliche Standards und Lastberechnungen Baukostenzuschüsse zwischen null und mehr als 50.000 Euro verursachen können. Darüber hinaus zeigt die Veröffentlichung Lösungen und Best Practices auf, die der Wohnungswirtschaft, Netzbetreibern, Regulierungsbehörden und Politikern mehr Planungssicherheit bieten sollen. Die Publikation entstand im Rahmen einer Zusammenarbeit mit dem Daikin Technology Innovation Center in Osaka sowie mit Daikin Europe N.V. und Daikin Manufacturing Germany.

Das Whitepaper macht zwei strukturelle Defizite sichtbar: So ist bundesweit nicht einheitlich geregelt, bis zu welcher Leistung ein Anschluss als Standard gilt und pauschal abgerechnet wird. Bei den drei untersuchten Netzbetreibern reichen die entsprechenden Grenzen von etwa 43 bis 156 Kilowatt. Wird die jeweilige Grenze überschritten, folgen individuelle Prüfungen und Kostenschätzungen. Hinzu kommen nach Angabe der Autoren unterschiedliche Verfahren zur Ermittlung der Haushaltslast. Wird sie auch zur Beurteilung des Netzanschlusses eingesetzt, kann sie den tatsächlichen Leistungsbedarf gegenüber messdatenbasierten Werksnormen bis zum Faktor 2,5 überschätzen.

Auf Best Practices und reale Messdaten setzen

„Die Netzanschlusskosten von Wärmepumpen im Mehrfamilienhausbestand lassen sich erheblich senken, wenn wir konsequent auf Best Practices der Netzbetreiber und auf reale Messdaten statt pauschaler Sicherheitsaufschläge setzen. Doch es gibt ein strukturelles Problem: Je nach Region variieren diese Kosten erheblich, und durch die gleichzeitige Wärme- und Verkehrswende werden die Leistungsgrenzen pauschaler Standardanschlüsse schnell überschritten“, erklärt Elias Dörre vom Fraunhofer IEE.

Für mehr Planungssicherheit empfiehlt das Whitepaper u.a. bundesweit vergleichbare Pauschalgrenzen für Standardanschlüsse. Zudem sollten datenbasierte Normen dafür sorgen, dass Netzanschlüsse auf Grundlage realistischer Lastannahmen bewertet werden. Berücksichtigt werden sollten repräsentative Messdaten, reale Gleichzeitigkeiten und die jeweils eingesetzte Technik zur Warmwasserbereitung.