Studie enthüllt: So effektiv sind Wärmepumpen in Altbauten

Mit dem Jahreswechsel trat auch die neue Fassung des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) in Kraft, das verbindliche Richtlinien für den Einsatz von erneuerbaren Energien in Heizungen schuf. Dadurch werden Wärmepumpen auch für Bestandsbauten attraktiver. Das Fraunhofer ISE untersuchte in einer Studie, wie effizient Wärmepumpen in Altbauten abschneiden. Die Datenerhebung begann bereits im September 2022 und soll bis zum Ende 2024 fortgeführt werden. Nach über einem Jahr sind die ersten Zwischenergebnisse verfügbar – und sprechen eine klare Sprache.

Wärmepumpen auch in Altbauten effizient

Für die Analyse sammelte das Fraunhofer ISE Daten von rund 75 Wärmepumpen in Einfamilienhäusern, deren Baujahre zwischen 1826 und 2001 lagen. Für die Effizienzermittlung berücksichtigten die Forscher dafür eine einjährige Messperiode September 2022 bis zum August 2023. Innerhalb dieses Zeitraums wertete das Institut die Daten von 22 Außenluft-Wärmepumpen sowie zehn mit Erdwärmesonden ausgestattete Solewärmepumpen aus. Die Daten wurden im Anschluss mit einem Gaskessel als Referenzwärmeerzeuger verglichen, um zu ermitteln, wie hoch das Einsparpotenzial bei Treibhausgasemissionen ausfiel. Die meisten der untersuchten Wärmepumpen wurden bereits im Jahr 2020 in die Gebäude integriert. Für die Forscher zeichnet sich ein klares Bild für den Einsatz von Wärmepumpen in Altbauten ab.

Selbst in schlechten Gebäuden effizienter als Gasheizung

Das Einsparpotenzial für Treibhausgasemissionen variiert zwischen 18 und 62 Prozent nach gemessenen Jahresarbeitszahlen (JAZ)  der Wärmepumpen. Allerdings berücksichtigt diese Rechnung den derzeit vorhandenen Strommix in Deutschland. Nach aktuellen Schätzungen sollen dieselben Wärmepumpen im Jahr 2030 bereits Einsparungen von 58 bis 80 Prozent im Falle der Luft-Wärmepumpen und um die 77 bis 89 Prozent bei den Solewärmepumpen erzielen. Entscheidend ist dabei, wie viele erneuerbare Energien in den Strommix in Deutschland fließen. Um die Vorgaben des neuen Gebäudeenergiegesetzes zu erfüllen, sollte der Strommix deines Anbieters aus wenigstens 65 Prozent erneuerbaren Energien bestehen.

Wie für die unterschiedlichen Wärmepumpen-Arten typisch zeigten sich große Unterschiede zwischen den ermittelten JAZ der Luftwärmepumpen sowie Solewärmepumpen. Während die getesteten Luftwärmepumpen eine mittlere JAZ von 3,3 mit einer Spannbreite von 2,4 bis 4,0 erzielten, lagen die Werte bei den Solewärmepumpen zwischen 3,6 bis 5,2. Eine Gasheizung hingegen erreicht selten eine JAZ von 1,2, häufig liegen die Werte sogar darunter. Das bedeutet, dass selbst im schlechtesten Altbau noch immer 2,4 Einheiten an Wärme aus einer 1 Einheit Strom durch die Wärmepumpe gewonnen werden konnten.

Zugleich stellen diese Wärmepumpen jedoch auch die günstigste Form der Wärmepumpe dar. Ihre Anschaffungskosten liegen insbesondere dank der 70-Prozent-Förderung sogar zum Teil unter den Kosten für eine neue Gasheizung. Selbst in schlecht isolierten Altbauten lohnt sich der Umstieg auf die Heizsysteme somit, zumindest wenn die für die Förderung notwendige JAZ von wenigstens 2,7 erzielt werden kann. Den größten Effekt erzielst du jedoch nach wie vor mit einer Solewärmepumpen, deren Anschaffung teurer ausfällt dank der notwendigen Bodenarbeiten.

Auch Schallemissionen der Wärmepumpen überprüft

Zusätzlich zu Untersuchungen bezüglich der Effizienz der Wärmepumpen in Altbauten widmete sich das Forschungsprojekt ebenso der Analyse der Lärmbelastung. Damit Wärmepumpen auch nachts arbeiten können, dürfen sie gewisse Lautstärken nicht überschreiten. Die Ergebnisse der Schallemissionen waren stark vom Aufstellort und der Umgebung der Wärmepumpe abhängig. So waren die Umgebungsgeräusche bei einem Einfamilienhaus neben einer viel befahrenen Umgehungsstraße so präsent, dass die Wärmepumpe auf dem Nachbargrundstück nicht gehört werden konnte. In einer eng bebauten, ruhigen Reihenhaussiedlung hingegen zeigte die Schallmessungen auf dem Nachbargrundstück erhöhte Werte.

Um die Lärmbelastung für die Umgebung zu ermitteln, setzte das Fraunhofer ISE zwei Mikrofone ein. Eines davon kam nahe der Wärmepumpen zum Einsatz, das andere in der Umgebung aufgestellt, um den Schallpegel der Umwelt zu erfassen. Lag der Schallpegel der Wärmepumpe über dem der Umgebung, wurden die geltenden Grenzwerte für die Lärmbelastung herangezogen. In allen anderen Fällen ist laut Fraunhofer ISE davon auszugehen, dass die Wärmepumpe am nächstgelegenen Fenster des Nachbarhauses nicht zu hören ist. Lediglich eine von fünf untersuchten Luft-Wärmepumpen überschritt die zulässigen Schallpegel bei Nacht. Durch Anpassungen an der spezifischen Wärmepumpe konnte das Modell so eingestellt werden, dass die Außeneinheit nachts weniger arbeitete. Im gesamten Jahr lediglich 72 Stunden. Bei kleineren Überschreitungen nachts, um bis zu 5 db(A), kann man lärmmindernde Maßnahmen wie etwa eine Schallschutzhaube in Betracht ziehen.