Wärmepumpentechnik

■ betr.: „Erst verstromt, dann ver heizt“, taz-Thema: Umwelt vom 17./18. 2. 96

Kernpunkt der Diskussion um die elektrisch angetriebene Wärmepumpe muß es sein, die Frage nach der Primärenergieeinsparung und Emissionsminderung zu stellen. Nur wenn die Umwandlungsverluste, die bei der Stromerzeugung und -verteilung entstehen, durch regenerative Energie wie Umweltwärme oder Erdwärme mehr als ausgeglichen werden, kommt es zu einem insgesamt positiven Effekt. Als Maß dafür gilt die Jahresarbeitszahl, die das Verhältnis von erzeugter Wärme und aufgewendeter Antriebsenergie für Kompressor und etwaige Hilfsbetriebe (wie Pumpen) darstellt. Bei einer Jahresarbeitszahl von drei wird somit aus jedem Kilowatt Strom drei Kilowatt Wärme erzeugt. Je nach Quelle wird ein vollständiges Ausgleichen der Verluste bei der Stromerzeugung bei Jahresarbeitszahlen von etwa 2,5 (Untersuchungen der Stromwirtschaft) bis etwa 3,0 errechnet. Diese Betrachtungen gehen von der heutigen Stromerzeugungsstruktur in Deutschland aus. Mit jeder Verbesserung des Wirkungsgrades von Kraftwerken oder mit steigendem Anteil von KHKWs und regenerativer Stromerzeugung steigt auch die Primärenergieeinsparung durch gute Wärmepumpensysteme.

Wichtig ist es also, hohe Jahresarbeitszahlen zum Standard zu machen. Schon vor Jahren haben neuen Wärmepumpensysteme im Versuch in Japan („Super Heat Pump“) Leistungszahlen von fünf bis sieben erzielt, womit Jahresarbeitszahlen von vier bis fünf erreichbar wären. Im Förderprogramm des Bundeswirtschaftsministers zur Markteinführung erneuerbarer Energien, das seit Juli 1995 in Kraft ist, wird für Wärmepumpen eine Arbeitszahl von 3,2 als Minimum gefordert. Durch eine solche Vorgabe ist gesichert, daß für das Gesamtsystem in jedem Fall tatsächlich weniger Primärenergie verbraucht wird als zum Beispiel durch einen Brennwertkessel, der zur Zeit das Optimum bei der direkten Verfeuerung von fossiler Energie darstellt.

In Verbindung mit Nutzung der oberflächennahen Geothermie (zum Beispiel Erdwärmesonden) können so sehr effektive Heizsysteme aufgebaut werden, deren weitere Verbreitung momentan durch die nach wie vor sehr niedrigen Preise für fossile Primärenergieträger und durch die zu wenig verbreitete Kenntnis der Technik behindert wird. Um das letztgenannte Hindernis aus dem Weg zu räumen, wird beim Verein Deutsche Ingenieure (VDI) zur Zeit eine Richtlinie VDI 4640 „Thermische Nutzung des Untergrundes“ erarbeitet, mit der technisch ausgereifte und umweltgerechte Anlagen sichergestellt werden sollen. Erhöhen läßt sich die Energieeinsparung auch in Fällen, wo ein nicht vermeidbarer Kühlbedarf besteht. Dieser kann teilweise ohne Kälteaggregat zum Beispiel über Erdwärmesonden abgedeckt werden. In einem Laborgebäude zur Umweltanalytik in Wetzlar, in dem auf Raumkühlung nicht verzichtet werden kann, wurde mit einer solchen Anlage eine CO2- Emissionsminderung von 48 Prozent erzielt.

Der Einsatz der taz für Energiesparen und eine umweltgerechte und zukunftsträchtige Energieversorgung ist notwendig. Von einer Energiewende sind wir noch weit entfernt, vor allem wohl in den Köpfen der Mehrheit unserer Bevölkerung. Es ist aber auch wichtig, bei einzelnen Verfahren nicht mehr mit althergebrachten Vorurteilen aufzuwarten, wenn die technische Entwicklung weitergeht. Dies gilt weitverbreitet für die Wärmepumpe, die als erdgekoppelte Wärmepumpe unter der Bezeichnung „Geothermal Heat Pump“ in den USA momentan einen Boom erlebt und unter den dortigen Verhältnissen große Energieeinsparungen ermöglicht. Auch in Zukunft werden in Deutschland, vor allem durch den Trend zu Niedrigenergie-Gebäuden, Umwälzungen auf dem Heizungsmarkt nicht ausbleiben. Burkhard Sanner,

Diplom-Geologe, Lahnau