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Science

Wie neuartige Wärmepumpen Gas und Öl ersetzen können

Die fossilen Brennstoffe Erdgas und Erdöl sind in Österreich weitverbreitete Mittel zum Heizen. Mit steigenden Gaspreisen und dem geplanten Ausstieg aus fossilen Energieträgern ist aber ein Umdenken gefordert. In Neubauten dürfen keine Ölheizungen und bald auch keine Gasthermen mehr verbaut werden. Eine umweltschonende Alternative sind Wärmepumpen, die gängigste Variante nutzt Luft als Wärmequelle, andere Optionen sind Erdwärme und Grundwasser. Betrieben werden sie mit Strom.

Das klingt eigentlich nach einer guten Lösung, doch die Umsetzung ist nicht immer einfach. Zentrale Systeme können zwar recht leicht bei neuen Bauprojekten integriert werden, in bestehenden Wohnhäusern ist das aber oft schwierig. „Für eine thermische Sanierung in einem mehrgeschossigen Wohnbau mit kleinen Wohnungen gibt es wenige Lösungen“, sagt Fabian Ochs vom am Arbeitsbereich Energieeffizientes Bauen an der Uni Innsbruck der futurezone. Mit dem Projekt „FitNeS“ will er Lösungen für solche Haushalte schaffen.

Wärmepumpen nutzen Luft, Grundwasser oder Erdwärme und werden mit Strom betrieben. 

Schwierige Logistik

In vielen Wohnungen wird üblicherweise eine separate Gastherme genutzt, laut Statistik Austria geht es um 500.000 als Hauptwohnsitz gemeldete Wohnungen. Insgesamt nutzen 630.000 Haushalte in Österreich noch Erdgas, 913.000 heizen noch mit Öl. Hier zentrale Wärmepumpen-Systeme einzubauen, denen alle Mieter*innen und Eigentümer*innen zustimmen, inklusive einer thermischen Sanierung des Gebäudes, ist eine große Herausforderung. Hier will Ochs mit kompakt gebauten Wärmepumpen ansetzen. „Man muss nicht gleichzeitig in allen Wohnungen eines Hauses den Gasetagenboiler rausreißen, sondern dort, wo es eben fällig ist auf nicht-fossile Heizungen und Warmwasser umstellen.“

Die FitNeS-Wärmepumpen sind nicht größer als ein Boiler. In einigen Fällen könnte man sie sogar einfach gegen die Gastherme austauschen. Ziel sei es immer, den Bewohner*innen, die oft zwischen 65 und 70 m² zur Verfügung haben, nicht noch mehr Wohnfläche wegzunehmen, sondern wenn möglich den Raum zu nutzen, der durch den Abbau frei wird. Die modulare Bauweise ermöglicht es, auf die örtlichen Gegebenheiten einzugehen.

Kompakte Bauweise

Luftwärmepumpen sind laut Ochs meist die kostengünstigste Variante und sie nutzen die am einfachsten zugängliche Wärmequelle. Sie werden an der Fassade angebracht. Die meist beige-grauen Kästen mit großem Ventilator werden aber im Stadtbild nicht gern gesehen, insbesondere wenn für jede Wohnung eine eigene Wärmepumpe benötigt wird. 

air conditioning unit behind a green leaves wall

Die grauen Kästen mit Ventilatoren fügen sich nicht so gut ins Stadtbild

Der Prototyp nutzt 4 kleine statt einem großen Ventilator. Er ist mit seinen etwa 20 Zentimetern Tiefe, einen Meter Höhe und 60 bis 80 Zentimeter Breite klein genug, um hinter einer vorgehängten Holzfassade zu verschwinden. Diese Bauweise soll auch dafür sorgen, dass die Wärmepumpen nicht laut sind und Nachbar*innen oder die Bewohner*innen selbst stören.

Sanierung notwendig

Sie bringt etwa 1,5 kW thermische Leistung und deckt damit 25 bis 30 kWh Bedarf pro Quadratmeter. Deshalb braucht sie gute Voraussetzungen. „Je kompakter sie sind, desto schwieriger ist es, eine hohe Effizienz zu erreichen“, erklärt Ochs. Man könne sie nicht einfach in einen unsanierten Altbau setzen. Es sei auch immer eine thermische Sanierung vonnöten. Im Idealfall werden auch die Fenster ausgetauscht und eine Rückluftanlage eingebaut.

Derzeit gibt es einen Prototyp im Labor, mit dem gute Ergebnisse erzielt werden konnten. 2022 soll die Mikro-Wärmepumpe laut Ochs dann marktreif sein. Um in der Praxis zu prüfen, welche Systeme für Mehrparteienhäuser gut geeignet sind, werden nächstes Jahr für ein neues Forschungsprojekt 7 baugleiche Häuser mit 3 verschiedenen Wärmepumpen-Systemen ausgestattet. Das Projekt analysiert von der Konzeption über die Umsetzung, Einbindung der Mieter*innen bis hin zum Betrieb, welche Vorteile und Probleme es geben kann.

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Franziska Bechtold

frau_grete

Liebt virtuelle Spielewelten, Gadgets, Wissenschaft und den Weltraum. Solange sie nicht selbst ins Weltall kann, flüchtet sie eben in Science Fiction.

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