Gasthermen-Verbot: Neue Wärmepumpe ermöglicht Umstieg ohne Umbau
Österreich will bis 2040 klimaneutral werden. So lange hat auch Wien Zeit, sich von den 580.000 Gasthermen und -geräten, zu verabschieden. Österreichweit sind es etwa 800.000, die durch eine Umrüstung auf klimafreundliche Heizsysteme bis dahin ersetzt werden müssen.
Dafür braucht es unterschiedliche Lösungen. Besonders Wärmepumpen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Laut dem Bericht „Raus aus fossil“ des österreichischen Forums Wissenschaft & Umwelt seien sie für den Ausstieg aus Erdgas technisch am besten geeignet.
Wärmepumpen arbeiten außerordentlich energieeffizient: Je nach Wärmequelle – also Erde, Grundwasser oder Luft – stellen sie mit einer Kilowattstunde Strom etwa 3 bis 4 Kilowattstunden Wärme zur Verfügung. Die Energieeffizienz beträgt somit 300 bis 400 Prozent des eingesetzten Stroms, der im Idealfall von erneuerbaren Energien kommt. Eine Brennwertheizung auf Basis von grünem Gas verfügt vergleichsweise über eine Effizienz von bis zu 75 Prozent.
Funktionsweise einer Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe entzieht dem Grundwasser, dem Erdreich oder der Außenluft Wärmeenergie. Diese Energie wird zum Heizen des Innenbereichs oder für das Aufbereiten von Warmwasser genutzt.
Für den Wärmetransport kommt ein Kältemittel zum Einsatz. Diese Flüssigkeit erwärmt sich mithilfe der Wärmeenergie aus der Außenluft oder der Erdwärme und verdampft. Durch einen Verdichter wird der Druck und somit die Temperatur erhöht. Der Dampf verflüssigt sich und gibt Wärme an das Heizsystem ab.
Statt der Gastherme
Der Umrüstung auf Wärmepumpen sind vor allem im großvolumigen Wohnbau im urbanen Bereich Grenzen gesetzt. Denn nicht alle Haushalte können auf konventionelle Wärmepumpen umsteigen. Um das in Zukunft zu ändern, forscht das AIT Austrian Institute of Technology gemeinsam mit Ochsner Wärmepumpen aktuell an einer kleinen, modular aufgebauten Wärmepumpe für Heizung, Kühlung und Warmwasser.
So könnte die Mini-Wärmepumpe in etwa aussehen
© Ochsner Wärmepumpen
Das Gerät soll direkt an den Platz der Gastherme an die Wand gehängt und an die vorhandenen Gasanschlüsse für Heizung und Warmwasser gekoppelt werden. „Ziel ist es, die Änderung vom Gaskessel zur Wärmepumpe mit einem so geringen Aufwand wie möglich und ohne große Umbauten durchzuführen“, sagt Christian Köfinger, Business Manager Heat Pump Technology am AIT Center for Energy, gegenüber der futurezone.
Neben der Wärmepumpe selbst besteht das System aus einem Wärmespeicher und einer Steuereinheit. Als Wärmequelle sollen die Erdwärme oder die Außenluft dienen. Die Anbindung daran kann entweder über das Erdreich, den ungenutzten Kamin oder über die Gebäudefassade erfolgen.
Keine Generalsanierung
Da in Wien jede Wohnung einen eigenen Rauchfang und damit Zugang zum Dach und zur Luftquelle hat, bedürfe es laut Köfinger bei der Installation keiner Generalsanierung des Gebäudes. „Jeder Haushalt soll selbst entscheiden können, wann eine Umrüstung auf die Wärmepumpe stattfinden soll. Auch bei einem Mieterwechsel kann das gleich mitgemacht werden“, sagt er. Der Austausch einer einzelnen Gastherme würde andere Wohnparteien nicht beeinflussen.
© KURIER-Grafik: CB/Quelle: AIT
Laut dem Projektleiter bei Ochsner Wärmepumpen, Stephan Preisinger, werde über den stillgelegten Kamin vom Dach oder Keller eine Leitung in die Wohnung gezogen und das neue Gerät angeschlossen. Wände müssten dabei nicht geöffnet werden. „Der Rauchfangkehrer wird über die Änderung informiert und streicht den Kamin aus seiner Wartungsliste“, sagt Preisinger weiter.
Heizen und kühlen
Die Wärmepumpe ließe sich generell an jede Wohnungsgröße anpassen. Geplant ist, dass alle Geräte in einem Gebäude die Wärmequelle gemeinsam nutzen. Mit der dezentralen Lösung werde außerdem Abwärme effizient genutzt. „Der große Vorteil ist, dass wir damit nicht nur heizen, sondern im Sommer auch kühlen können“, so Köfinger. Die bei der Kühlung gewonnene Abwärme soll dabei zur Warmwasserbereitung zum Einsatz kommen.
Das eingesetzte Kältemittel ist zudem umweltfreundlich. „Das Kältemittel verfügt über einen sehr niedrigen GWP-Wert (Global Warming Potential) – das Treibhauspotenzial. Man ist um einen Faktor 500 oder mehr unter dem aktuell gängigen Kältemittel für Wärmepumpen und Klimaanlagen“, ergänzt der AIT-Experte.
Das Forschungsprojekt wurde Ende 2021 gestartet und soll 2024 abgeschlossen werden. Danach könne es laut Köfinger in Richtung Umsetzung gehen. Wie schnell die Realisierung gelingen wird und welche Kosten für die Installation zu erwarten sind, hänge vom endgültigen Prototyp ab.
Dieser Artikel entstand im Rahmen einer Kooperation zwischen AIT und futurezone.
Emissionsfreies Heizen in der Stadt
In Österreich werden laut dem Verband Wärmepumpen Austria jährlich 30.000 Wärmepumpen installiert. Sie erfüllen gleich 3 Nachhaltigkeitsziele: Weniger CO2-Emissionen, mehr Energieeffizienz und mehr erneuerbare Energie. Für einen klimaneutralen Gebäudebestand bis 2040 müssten laut dem Verband aber doppelt so viele Wärmepumpen pro Jahr installiert werden.
Am Land ist eine Umrüstung vergleichsweise einfach realisierbar. Dabei wird der Kessel im Keller eines Einfamilienhauses durch die Wärmepumpe im Garten ausgetauscht. Auch für Wohnhausanlagen im Neubau ist die Ausstattung mit dem System bereits gängig.
Stadt-Problem
Für andere Wohneinheiten in der dicht besiedelten Stadt, wo oft der Platz für die nötige Infrastruktur fehlt, sieht man für den Ausstieg aus Erdgas primär den Anschluss an das Fernwärmenetz vor. Doch unter anderem sind nicht alle Heizkörper auf Fernwärme ausgelegt und müssen ausgetauscht werden. Fehlt überhaupt der Hauptanschluss, müssen Wände und Straßen aufgerissen und Rohre verlegt werden.
Rund 440.000 Wiener Haushalte werden heute mit Fernwärme versorgt. Laut Wien Energie werden jährlich 20.000 weitere Wohnungen an das Fernwärmenetz angeschlossen. In ganz Österreich nutzen bereits über 1,2 Millionen Haushalte Fernwärme.