Spannungsfelder der Wärmepumpe : Ein Markt zwischen Spitzeninnovation und Breitenanwendung

TGA: Herr Fleckl, wo steht die Wärmepumpe derzeit? 

Thomas Fleckl: Die Wärmepumpe ist in allen Energietransformationsszenarien gesetzt. Ob im Gebäude, bei der Wärme- und Kälteerzeugung oder bei der Optimierung von Industrieprozessen: Sie ist international als Kerntechnologie anerkannt. Dazu hat auch beigetragen, dass die Wärmepumpe dank der Entwicklungen und der Effizienzsteigerungen der letzten 15, 20 Jahre heute alle Kriterien für eine erneuerbare Technologie erfüllt. Das war nicht immer so.  

Wo wird die Wärmepumpe im internationalen Vergleich am meisten eingesetzt? 

Fleckl: Der Markt ist heterogen, es werden sehr unterschiedliche Systeme gebaut. Was aber überall gleich ist, das ist, dass der Innovationsbedarf hauptsächlich darin besteht, Wärmepumpentechnologien in neue Anwendungen zu bringen und Systeme damit effizienter zu machen. 

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Eines der Spannungsfelder sehe ich darin, einerseits Spitzeninnovationen wie Hochtemperaturanwendungen oder Anergienetze zu entwickeln, andererseits aber auch kostengünstige, einfache Lösungen für Breitenanwendungen zu ermöglichen. Was ist für Sie die größere Herausforderung? 

Fleckl: Das Breitensegment hat viel mit Standardisierung und Reproduzierbarkeit zu tun. Man will die Wärmepumpe hinstellen und anschließen wie einen Kühlschrank, mit dem sie immer verglichen wird. Der Vergleich hinkt aber. Denn gerade in der Breitenanwendung ist die Sanierung, der Wechsel von fossilen Energieträgern auf erneuerbare das große Thema. Und gibt es angesichts der sehr unterschiedlichen Gebäudetypen sehr unterschiedliche Herausforderungen. Wir brauchen eine völlig andere Art von plug&play als beim Kühlschrank, denn für die Wärmepumpe in der Sanierungsanwendung brauche ich auch einen Wechsel bei den Energiequellen.  

Wie bewerten Sie auf der anderen Seite die Spitzeninnovation? 

Fleckl: In industriellen Anwendungen ist die Anforderung an die Innovation eine andere. Das ist Anlagenbau, hier muss ich die Rückwirkung auf den jeweiligen industriellen Prozess verstehen. Ein Beispiel für die angesprochenen Hochtemperaturanwendungen: Bei Gas oder Dampf sind 10 Grad mehr oder weniger für die Effizienz des Gesamtsystems relativ egal, bei der Wärmepumpe entscheidend. Daher muss ich die Prozessführung als Ganzes verstehen und berücksichtigen. 

Ein anderes Spannungfeld: Im Heizungsmarkt hat die Wärmepumpe vor zwei Jahren die Marktführerschaft erobert, klagt aber gleichzeitig über einen europaweiten Marktrückgang. Wie wirkt sich das aus? 

Fleckl: Diese Wellenform in der Marktentwicklung ist in ganz Europa zu beobachten. Für die Technologie an sich sehe ich das aktuelle Wellental nicht als Problem, denn die Wärmepumpe ist alternativlos. Für die Industrie ist das freilich schwierig, die bräuchte mehr Planbarkeit, zudem die einzelnen nationalen Märkte wegen der unterschiedlichen Fördermechanismen und Rahmenbedingungen jeweils sehr eigene Herausforderungen haben. Im Neubau wird die Wärmepumpe in jedem Fall die Nr. 1 bleiben, in der Sanierung wird sich die Technologie trotz vieler unterschiedlicher Einflussfaktoren ebenfalls weiterentwickeln und noch stärker werden.  

>>> Natürliches Kältemittel Propan in der Wärmepumpe: Die Zukunft ist brennbar 

Wie hat sich Propan ausgewirkt? Für manche Hersteller und viele Planer oder Installateure schienen die Folgen der F-Gase-Verordnung sehr überraschend zu kommen.  

Fleckl: Wenn ich die Forschungsbrille aufsetze, sehe ich, dass wir beim AIT schon vor über zehn Jahren mittelgroße Propan-Wärmepumpen für Mehrfamilienhäuser fertig entwickelt haben. Die Logik ist bekannt, die F-Gase-Thematik kommt sogar noch aus den Nullerjahren. Das Problem sind die Folgethemen, wie etwa Aufstellungsrichtlinien und der Umbruch auf der Technologieseite, wo Europa einen anderen Weg einschlägt als der Rest der Welt.  

War dieser europäische Alleingang bei den F-Gasen und der Schritt zu natürlichen Kältemitteln wirklich nötig? 

Fleckl: Ich bin kein Klimaforscher. Aber was ich wahrnehmen: Die Datengrundlage in punkto Leckagen und die Unterschiede in den Anwendungen war teilweise nicht vollständig. Da wurden viele Dinge in einen Topf geworfen. Fragen Sie einmal in ihrem Bekanntenkreis herum, wer in seinem PKW schon einmal eine undichte Klimaanlage hatte: Da werden sie viele Fälle finden. Undichte Kältekreisläufe in einer Wärmepumpen-Heizung habe ich in all den Jahrzehnten hingegen nur ein einziges Mal kennengelernt. Diese unterschiedlichen Aspekte hat man dann in einer gemeinsamen Richtlinie umgesetzt. Aber darüber brauchen wir eigentlich nicht mehr sprechen. Das Thema ist durch. 

Wo sehen Sie die meiste Bewegung bei Entwicklung und Forschung von Heizungsanwendungen? 

Fleckl: Das geht sehr stark in die Sanierung. Beginnend bei der Wohnungsebene, um den Austausch der Gastherme durch Wärmepumpen, über die Wärmequelle und die Speicherseite bis hin zu Wärmepumpen für Gebäudeverbünde und die Effizienzoptimierung für größere Systeme. Und überall dort, wo Luft die Wärmequelle ist, geht es natürlich um die Schallbewertung. Beim AIT sind wir darauf vorbereitet. So wird bei uns gerade ein Luft-Wasser-Wärmpumpen-Prüfstand bis 100 kW Heizleistung fertiggestellt. Wir sind auf alle Anfragen seitens der Industrie vorbereitet: Auf Wohnungs- auf Gebäude und auf Netzebene.  

Was erwarten Sie auf der Netzebene von Anergienetzen? 

Fleckl: Das ist ein sehr interessantes Themenfeld. Anergienetze sind mit ihrem niedrigen Temperaturniveau der Wärmepumpe sehr zuträglich. Zudem sind lokale Lösungen sehr viel rascher umzusetzen, als wenn ich hunderte Kilometer Leitung für neue Hochtemperatur-Fernwärme zu verlegen. Mit Technologiekopplungen und thermischen Speichern kann ich im Verbund außerdem viel effizienter bauen.  

>>> Anergie: Heizen mit dem, was bisher verloren ging

Der Titel der von Ihnen organisierten globalen Konferenz lautet „Dekarbonisierung durch Innovation“. Ist Dekarbonisierung überhaupt noch angesagt? Global scheint der Trend eher dahinzugehen, den Ausstieg aus fossilen Energien für nicht mehr so wichtig zu halten. 

Fleckl: In der tagespolitischen Debatte ja, da haben sie recht. Aber die Konferenz folgt einer mittelfristigen Stakeholder-Logik. Und da ist allen klar: Die Wärmepumpe ist gekommen, um zu bleiben. Und selbst wenn man viele Dinge jetzt politisch umzudrehen versucht, am Ende geht es um die Effizienz der Anwendung. Da ist die Wärmepumpe die einzige Anwendung, die einen Effizienz-Faktor von vier oder fünf hat. Außerdem ist auch der Klimawandel gekommen um zu bleiben: Und die Wärmepumpe ist die einzige Heizungstechnologie, die auch Kühlen kann. Dieser Bedarf ist stark im Kommen.