Bachelorarbeit Christian Tjorben Wenzel

 

Erstellung einer Technologie-, Markt- und Komponentenzulieferer-Übersicht für hybride Wärmepumpensysteme

Wärmepumpen nutzen natürliche Wärmequellen, zum Beispiel das Erdreich, die Außenluft oder das Grundwasser, um Heizwärme und Trinkwarmwasser für Gebäude bereitzustellen. Dabei hebt die Wärmepumpe die entzogene Umgebungswärme unter Einsatz technischer Arbeit auf ein höheres Temperaturniveau. Die Effizienz einer Wärmepumpe sinkt, je größer der Unterschied zwischen Quellentemperatur und benötigter Vorlauftemperatur im Heizkreis ist. Damit die Wärmepumpe innerhalb ihrer optimalen Betriebsbedingungen arbeitet, bietet sich eine Kombination mit einem zweiten Wärmeerzeuger zur Deckung von Spitzenlasten an. Insbesondere Bestandsgebäude lassen sich im Rahmen einer Sanierung mit hybriden Systemen wirtschaftlich nachrüsten und in vorhandene Heizungssysteme integrieren, um somit einen Teil der benötigten Wärme aus regenerativen Energiequellen zu decken.

Das Angebot an hybriden Wärmepumpensystemen ist noch klein. Eine Kombination aus Wärmepumpe und Brennwertgerät wird nur von wenigen Herstellern angeboten, von denen fast alle ursprünglich aus der Kesselherstellung kommen. Es wird ein Überblick der verfügbaren Systeme und Hersteller gegeben sowie Betriebsweisen und Regelstrategien beschrieben. Außerdem wird die Kommunikation der Heizungsanlagen und Einbindung in die Gebäudeautomation untersucht. In der Heizungstechnik werden überwiegend proprietäre Bussysteme eingesetzt. Im Zuge der Einbindung in intelligente Stromnetze und der optimierten Systemregelung, arbeiten die Hersteller zunehmend gemeinsam an offenen Standards, wie zum Bespiel mit der EEBUS-Initiative. Abschließend wird auf die Marktlage und -entwicklung eingegangen. Verschiedene Studien von dem Bundesverband Wärmepumpe und dem Beratungsunternehmen Delta-ee sagen einen wachsenden Markt voraus. Die Akzeptanz der Verbraucher hängt allerdings auch viel von den Entwicklungen der Zukunft ab. Steigende Strompreise und niedrige Preise für fossile Energieträger senken die Attraktivität von Wärmepumpen. Laut Einschätzung von Delta-ee dürfen die Mehrkosten von hybriden Wärmepumpensystemen gegenüber konventionellen Brennwertgeräten nicht mehr als 1500 € betragen, um konkurrenzfähig zu bleiben.