Monitoring - Wärmepumpen im Gebäudebestand Christel Russ Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE 3. Internationales Anwenderforum Staffelstein, 26.- 27. März 2009

Inhalt Ergebnisse aus der Messperiode 2008 Projektinformationen Ergebnisse aus der Messperiode 2008 Abweichungen im Betriebesverhalten Fazit

WP Hersteller Bewohner Monitoring-Prozessablauf Fragebögen Datenbank Beratung, Anleitungen, Checklisten Embedded System Datenbank, Over Sight, Plausibilität- prüfung Datenbank, Tabellen, Internet- plattform TOOLS Auswahl der Gebäuden Installation der Messtechnik Installation des Erfassungs- systems Speicherung der Daten Auswertung der Messdaten TASKS ISE REVU/ WP Hersteller Bewohner ISE Installateure ISE ISE ISE REVU/ WP Hersteller INVOLVED

Projektinformation - Gebäude  Baujahr Bestand 44 % vor 1970 34 % 1971 – 1990 22 % nach 1990 Neubau nach 2004  Mittlerer beheizte Nutzfläche: 190 m²  Endenergiebedarf Bestand (Basis Ölverbrauch) : 182 kWh/(m²a) Neubau < 100 kWh/(m²a)

Projektinformation - Wärmequellen WP Effizienz WP im Bestand E.ON

Projektinformation - Wärmeverteilungssysteme WP Effizienz WP im Bestand E.ON

Projektinformation - Anforderung Wärmepumpen im Bestand  Wärmepumpen: installierte Leistung Sole-Wasser-WP 13,8 kWtherm. Luft-Wasser-WP 14.5 kWtherm. Vorlauftemperaturen - Planungswerte 45°C - 65°C Radiatoren 40°C – 45°C Fußbodenheizung 45°C – 60°C Warmwasserbereitung

Systemgrenze für die Berechnung der Arbeitszahlen

Ergebnisse - Arbeitszahlen 2008

Arbeitszahlen 2008, Heizung und Warmwasser getrennt Max. VL-Temperatur (Bestand) Heizung Sole-WP 49 °C Luft-WP 54 °C Warmwasser Sole WP 57 °C Luft-WP 56 °C

Ergebnisse - Arbeitszahl und Temperaturhub (11/07-10/08) VL-Temp Mittel 46°C max 59°C Mittel 43°C max 52°C

Abweichungen im Betriebsverhalten Einfluss auf die Arbeitszahl z. B. Betrieb Heizstab, extrem hohe Vorlauftemperaturen Einfluss auf Lebensdauer der Wärmepumpe, z. B. häufiges Schalten der WP mit kurzen Laufzeiten bzw. kurzen Ausschaltzeiten Einfluss auf Stromverbrauch Gesamtsystem z. B. zu lange Laufzeiten der Heizkreispumpe, der Zirkulationspumpe, Entladung der Speicher

Empfehlungen für die Praxis sorgfältige Auslegung der gesamten Anlagen und gute Anpassung der einzelnen Elemente Auslegung und Sicherstellung von optimalen Volumenströmen auf Primär- und Sekundärseite Überprüfung der Beladungsstrategien, insbesondere bei Kombispeichern und Kontrolle der Vorlauftemperatur an den realen Bedarf angepasste Einstellung der Spreizungen und Heizkurven Überprüfung der Dichtheit der 3-Wege-Ventile sorgfältige und lückenlose Dämmung der Rohrleitungen und anderer Komponenten Planung und Bau von einfachen Anlagen

Fazit bisherige Ergebnisse der Feldmessung: erreichte Arbeitszahlen im Gebäudebestand Sole-Wasser-Wärmepumpen im Mittel 3,3 Luft-Wasser-Wärmepumpen im Mittel 2.6 erreichte Arbeitszahlen im Neubau Sole/Wasser-Wärmepumpen im Mittel 3,8 Luft/Wasser-Wärmepumpen im Mittel 3,0

Fazit- Einsatz von Wärmepumpen im Gebäudebestand Jahres Arbeitszahl größer 2,7 im Mittel bei Luft/Wasser- Wärmepumpen nicht erreicht (PE-Faktor Strom 2,7 - Basis Strommix D nach GEMIS 4.3) Sorgfältige Planung der Auslegung der Wärmepumpen- anlagen unter Beachtung der Randbedingungen, z. B. Heizwärmebedarf, Vorlauftemperaturen, Heizflächen, Steuerung und Regelung (kann auch im Bestand zu AZ der Luft/Wasser-Wärmepumpen über 2,7 führen) Es besteht Optimierungsbedarf bei der Einbindung der Wärmepumpen in das Versorgungssystem des Gebäudes und bei den Reglungsstrategien der gesamten Wärmepumpenanlagen (GEMIS - Globales-Emissions-Modell-Integrierter-Systeme)

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit