Zum Schutz der Umwelt sowie zur Aufrechterhaltung einer sicheren und bezahlbaren Energieversorgung hat die Politik ambitionierte Einsparziele festgelegt: Bis 2020 soll der Energieverbrauch um 20 % reduziert, der Anteil erneuerbarer Energien auf 20% gesteigert und die CO2-Emission in Deutschland um 40 % gemindert werden.
Der Wärmesektor, mit 40 % Anteil der größte Energieverbraucher, kann viel zum Erreichen dieser Ziele beitragen. Sein Anlagenbestand ist völlig veraltet, Heizungsanlagen werden im Durchschnitt erst nach 25 Jahren modernisiert. Nur etwa 20 % der Anlagen befinden sich auf dem Stand der Technik. Um diesen Modernisierungsstau aufzulösen, fördert die Bundesregierung über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) mit Investitionszuschüssen den Einsatz effizienter Technologien wie der Brennwerttechnik in Verbindung mit Solaranlagen und den Ausbau der erneuerbaren Energien – zum Beispiel Wärmepumpen in Neubauten und Bestandsgebäuden.
Förderungen gibt es ab bestimmten Jahresarbeitszahlen
Förderfähig sind u.a. effiziente, elektrisch angetriebene Wärmepumpen für die kombinierte Bereitstellung von Heizwärme und Warmwasser. Die natürliche Wärmequelle (Erdwärme, Grundwasser, Außenluft) soll dabei einen möglichst hohen Anteil an der Wärmebereitstellung haben und die dafür aufzuwendende elektrische Antriebsenergie soll gering sein. Ein Maßstab für dieses Verhältnis ist die Jahresarbeitszahl. Gemäß den Vorgaben des BAFA sollen elektrisch angetriebene Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von mindestens 4,0 bei Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen im Neubau bzw. mindestens 3,7 im Gebäudebestand haben. Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen sind mindestens 3,5 im Neubau bzw. 3,3 im Gebäudebestand zu erreichen. Diese Werte sind zunächst für die Antragstellung in einer Fachunternehmererklärung mit einer theoretischen Berechnung nach VDI 4650 nachzuweisen und sollen im späteren Praxisbetrieb eingehalten werden. Moderne effiziente Wärmepumpen erfüllen die BAFA-Vorgaben problemlos.
Technische Anforderungen an den Effizienznachweis
Eine wichtige Voraussetzung für die Gewährung von Fördermitteln ist die Ausstattung mit Einrichtungen zur Strom- und Wärmemengenbilanzierung. Ein Stromzähler für den Wärmepumpenstrom ist üblicherweise vorhanden. Zur Messung der abgegebenen Wärmemengen müssen jedoch bei üblichen Wärmepumpenanlagen zusätzliche Wärmemengenzähler in der Anlage installiert werden. Seit dem 1. Juli 2009 genügt zudem nicht mehr nur die Messung der jeweils größten Wärmemenge, es muss die gesamte von der Wärmepumpe abgegebene Wärmemenge (für alle Heizkreise sowie Trinkwassererwärmung) erfasst werden. „Falls notwendig“, so heißt es in den Richtlinien, „sind hierzu mehrere Wärmemengenzähler vorzusehen“.
Mit dieser Vorschrift soll sichergestellt werden, dass die vorgegebenen hohen Effizienzstandards von den Wärmepumpen-Anlagen im Praxisbetrieb auch erreicht werden – und dass dies jederzeit nachprüfbar ist. Die Wärmemengenerfassung soll dabei aus Sicht des BAFA als wichtiges Korrektiv wirken, von welchem auf die Dauer eine Verbesserung der Auslegung und der Installationsqualität erwartet wird. Allerdings verursacht der Einbau von zusätzlichen Wärmemengenzählern auch zusätzliche Kosten, die das BAFA als zumutbar betrachtet. Einen Vorteil bieten diesbezüglich Wärmepumpen, deren Regelung bereits über eine integrierte Strom- und Wärmebilanzierung verfügt.
Das RefrigerantCycle-Diagnostic-System
Für eine neue, vollelektronische Wärmepumpen-Generation hat der Heiztechnik-Komplettanbieter Viessmann eine Kältekreisüberwachung entwickelt und zum Patent angemeldet, die sowohl die Energieaufnahme aus dem Stromnetz als auch die Wärmeabgabe an das Heizungs- und Trinkwassersystem bilanziert. Diese Werte werden jeweils auf einen Monat bezogen, gespeichert und als Jahresarbeitszahl, mit Ausnahme des gerade aktuellen Monats, in der Regelung dargestellt.
Bei Wärmepumpen mit dieser auch als RCD-System (Refrigerant-Cycle-Diagnostic-System) bezeichneten Regelungskomponente, wie zum Beispiel der neuen Luft/Wasser-Wärmepumpe Vitocal 350-A und der Sole/Wasser- bzw. Wasser/Wasser-Wärmepumpe Vitocal 300-G (Produktbilder), kann deshalb auf den zusätzlichen Einbau von Wärmemengenzählern für Heizung und Warmwasserbereitung verzichtet werden. Vom BAFA wird das RCD-System als Alternative zur herkömmlichen Wärmemengenerfassung akzeptiert.
Dabei ist die Bilanzierung von Energieaufnahme und Wärmeabgabe nicht die einzige Funktion des RCD-Systems. Als Kältemittel-Kreislauf-Diagnose überwacht es permanent alle Temperaturen und Drücke an allen wichtigen Punkten des Kältemittelkreislaufs. Alle wesentlichen Werte werden gespeichert und stehen für eine Diagnose zur Verfügung. Darüber hinaus steuert es die Funktion des elektronischen Expansionsventils, das in modernen Wärmepumpen anstelle des herkömmlichen thermostatischen Expansionsventils den Kältemittel-Massenstrom reguliert. Die Kombination aus innovativem RCD-System und elektronischem Expansionsventil ermöglicht eine exakte Regelung des Kältekreises in jedem Betriebspunkt, wodurch stets eine optimale Betriebsweise gewährleistet ist und besonders hohe Leistungs- bzw. Jahresarbeitszahlen erreicht werden.
Autor
Dipl.-Ing. Wolfgang Rogatty ist bei den Viessmann Werken, Allendorf, als technischer Redakteur im Bereich der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit tätig.
