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Erdwärmepumpen gewinnen Lahrer Wärmepumpen-Feldtest

Während der erste Feldtest der Lokale Agenda 21 - Gruppe Energie in Lahr für viele Diskussionen in der Wärmepumpenbranche und Verunsicherung unter Wärmepumpeninteressenten führte, überrascht die zweite und letzte Phase des Feldtests mit besonders hohen Arbeitszahlen von Erdwärmepumpen.

Luftwärmepumpen konnten auch in der zweiten Phase des Lahrer Wärmepumpen-Feldtests nicht mit den hohen JAZ der Erdwärmepumpen mithalten. (Foto: energie-experten.org)

Luftwärmepumpen konnten auch in der zweiten Phase des Lahrer Wärmepumpen-Feldtests nicht mit den hohen JAZ der Erdwärmepumpen mithalten. (Foto: energie-experten.org)

Der erste Feldtest von Elektro-Wärmepumpen von 2006 bis 2008 lieferte nur mäßige bis schlechte Ergebnisse. So erreichten die getesteten Luft-Wärmepumpen im Durchschnitt eine Jahresarbeitszahl von 2,8. Keine der 13 Anlagen kam in der ersten Phase des Lahrer Feldtests über eine JAZ von 3,0. Die untersuchten Erdwärmepumpen erreichten im Mittel hingegen JAZ zwischen 3,1 und 3,4, mit zwei maximalen Einzelwerten bei den Erdsonden-Wärmepumpen von 4,3 und 4,4. Daher entschloss sich die Lokale Agenda 21-Gruppe aus Lahr, die Phase 2 "Innovative Wärmepumpensysteme" von 2009 bis 2013 anzuschließen. Das Ziel war es, festzustellen ob und gegebenenfalls in welchem Maße noch Steigerungen der Jahresarbeitszahl (JAZ) von Wärmepumpen im Betrieb möglich sind.

Innovationen im Fokus des zweiten Feldtests

Das Augenmerk der zweiten Phase des Wärmepumpen-Tests "Innovative Wärmepumpensysteme” richtete sich daher u. a. auf innovative Verbesserungen an der Wärmepumpe selbst wie die Verdichterleistung und der Übergang von mechanischen zu elektronischen Komponenten, die Nutzung anderer Wärmequellen oder Komponenten, wie eine Abwassernutzung und CO2-Erdsonde, eine Unterstützung von Wärmepumpen mit Solarthermie-Kollektoren und Solarabsorbern und die Kombination von Luft/Wasser-Wärmepumpen mit kontrollierter Wohnraumlüftung und Wärmerückgewinnung.

CO2-Sonden und Solargeothermie am effizientesten

Drei Luftwärmepumpen, die die Abluft von Niedrigenergie- und Passivhäusern energetisch zur Heiz- und Warmwasserbereitung nutzen, erreichten im Ergebnis nur eine JAZ zwischen 2,6 und 2,8. Projektleiter Dr. Falk Auer begründet dies mit dem für Niedrigenergiehäuser immer noch zu hohen Wärmebedarf, so dass eine Überlüftung und ein damit verbundener Wärmekurzschluss stattfinde. Die Erdsonden- und Erdkollektor-Wärmepumpen erreichten hingegen eine Jahresarbeitszahl von über 4. Eine Wärmepumpe mit horizontalem Erdkollektor mit einer Direktverdampfung des Wärmepumpen-Kältemittels kommt sogar auf eine JAZ von 4,7. Und die ins Messprogramm aufgenommene CO2-Erdsonde sogar auf 5,1 und ein solarunterstützter Erdwärmekollektor sogar auf 5,8.

Feldtest gibt Empfehlungen für Wärmepumpen

Auf Grundlage ihrer Erfahrungen aus dem siebenjährigen "Feldtest Wärmepumpen" empfiehlt die Lokale Agenda 21-Gruppe aus Lahr u. a. Wärmepumpenanlagen so einfach wie möglich zu gestalten und nicht zu viele Energiequellen zu kombinieren und weniger Umwälzpumpen und Stellventile einzusetzen. Dies erhöhe in aller Regel die Jahresarbeitszahl. Zudem wird empfohlen zum Ausgleich von Dimensionierungsmängeln modulierende Wärmepumpen einzusetzen, um durch eine Variation der Verdichterleistung ein Takten bei zu hoher Nennleistung oder den Einsatz des Heizstabes bei zu niedriger Leistung zu vermeiden. Überdies sollte bei der Installation u. a. ein hydraulischer Abgleich der Heizstränge vorgenommen und im Betrieb die Heizkurve individuell angepasst werden.

Lokale Agenda 21 setzt sich für nachhaltige Entwicklung ein

Die Lokale Agenda 21 ist ein weltweites Handlungsprogramm für das 21. Jahrhundert. Das Ziel ist die Erhaltung unserer Lebensgrundlagen durch eine nachhaltige Entwicklung. In Lahr gründete sich die Lokale Agenda 21 - Gruppe im Oktober 2000. Die Gruppe "Energie" setzt sich neben dem deutschlandweit bekannten Wärmepumpen-Feldtest generell für eine nachhaltige Energieerzeugung und sparsamen Umgang mit Energie ein. Die Lokale Agenda 21-Gruppen in Lahr bestehen heute aus der Gruppe "Energie", "Zusammenleben in Lahr" und "Zukunftsfähige Welt" mit insgesamt etwa 10 aktiven Teilnehmern.

Der vollständige Schlussbericht der zweiten Phase des Feldtests von Elektro-Wärmepumpen "Innovative Wärmepumpensysteme” der Lokale Agenda 21 - Gruppe Energie in Lahr steht hier zum Download zur Verfügung.

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"Erdwärmepumpen gewinnen Lahrer Wärmepumpen-Feldtest" wurde am 27.01.2014 verfasst