Silvan Nikolai Bernal

Aufgrund der erforderlichen Dekarbonisierung der Wärmeversorgung werden Wärmepumpen für die Warmwassererwärmung immer wichtiger. Die aus hygienischen Gründen relativ hohen Anforderungen an die Temperaturen der Warmwasserbereitung und -verteilung sind jedoch mit heutigen Wärmepumpen-Konzepten oft nicht ohne zusätzlichen Einsatz von Elektroheizstäben zu erfüllen. Die System-Effizienz der Kombination Wärmepumpe und Speicher bleibt im Feld oft deutlich hinter den technischen Möglichkeiten zurück. In diesem Projekt werden verschiedene Konzepte zur Warmwasserbereitung mit Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern verglichen. Dabei stehen Hygieneanforderungen und Effizienz im Fokus. Ziel ist es, neue Ansätze zu entwickeln und zu untersuchen, um in Mehrfamilienhäusern mit Warmwasserzirkulation eine deutlich höhere Effizienz zu erreichen. Dabei sollen ausschließlich natürliche Kältemittel zum Einsatz kommen. Das Projekt wird vom Bundesamt für Energie (BFE) kofinanziert und involviert das Institut für Energiesysteme (IES) an der OST, die Hochschule Luzern (HSLU) sowie verschiedene Industriepartner.

Industrielle Prozesse mit Temperaturen der Wärmesenke bis zu 200 °C benötigen allein in der Schweiz rund 33 PJ Wärme pro Jahr. Das sind über 50% der Wärme, die von der Industrie insgesamt benötigt wird. Heute stellen diese Hochtemperaturwärme in der Regel Brenner bereit, welche fossiles, teures und unter Umständen limitiertes Gas verbrennen. Den assoziierten CO2-Ausstoß durch Gasverbrennung könnten Wärmepumpen je nach COP um 75% bis 85% reduzieren, beim Einsatz CO2-neutralen Stroms sogar um 100%. Entsprechende Wärmepumpen sind aber noch nicht verfügbar. Zentral bei der Markteinführung ist, dass verschiedene Industrieprozesse gänzlich andere Anforderungen an Wärmepumpen stellen. Dies hat bisher den Absatz von industriellen Wärmepumpen weit hinter dem von Wärmepumpen zur Gebäudeheizung zurückstehen lassen.