Mieterstrom mit Wärmepumpe zum Heizen und Kühlen

Die heißen Tage in Deutschland nehmen zu. Gemessen an ihrer Anzahl mit über 30 Grad Celsius wurden neun der zehn wärmsten Jahre seit 1994 registriert. Längst werden nicht nur gewerblich genutzte Gebäude mit einer Raumkühlung ausgestattet, sondern auch immer mehr Wohngebäude. Ideal geeignet sind dazu reversible Wärmepumpen. Sie heizen und kühlen durch die Nutzung der Umweltwärme besonders effizient und lassen sich ideal mit einer Photovoltaikanlage kombinieren. Das macht sie auch mit Blick auf den Klimaschutz zur bevorzugten Variante für die Raumkühlung. „Mit dem Wegfall der EEG-Umlage auf lokal erzeugten Strom, lohnt es sich finanziell einmal mehr, den Solarstrom direkt vor Ort zu nutzen“, sagt Manuel Thielmann, Leiter Mieterstrom beim Ökoenergieversorger und Mieterstromdienstleister Polarstern. Gleichzeitig wird mit der anstehenden Novelle des Gebäudeenergiegesetzes für den zum Betrieb von Großwärmepumpen benötigten Strom ein niedriger Primärenergiefaktor angesetzt als bisher. Das macht ihren Einsatz in der lokalen Energieversorgung nochmal attraktiver.

„Die Nachfrage nach Wärmepumpen hat im vergangenen Jahr um über 40 Prozent zugenommen, woran vor allem die reversibel arbeitenden Geräte einen großen Anteil haben“, sagt Norbert Neuhaus, Leiter Channel Vertrieb Utilities Energieversorger/Energiedienstleister bei Viessmann Deutschland. „Und ihre Energiebilanz kann sich sehen lassen: Je nach Wärmequelle erzielen sie Leistungszahlen bis etwa fünf. Das bedeutet, dass fünfmal so viel nutzbare Energie abgegeben wird, wie als elektrische Energie reingesteckt wurde.“

Klimabewusst das Raumklima verbessern.

Der weltweite Strombedarf kann sich nach Schätzungen der Internationalen Energie Agentur (IEA) bis 2050 verdreifachen, dabei würde allein für die Kühlung von Gebäuden so viel Strom benötigt wie China und Indien heute zusammen verbrauchen.

„Weil reversible Wärmepumpen weniger Energie zum Kühlen benötigen als klassische Klimaanlagen, sind sie die ideale Lösung für die Raumkühlung“, sagt Manuel Thielmann von Polarstern. Zwar könnten auch reversible Wärmepumpen im Falle einer aktiven Kühlung den Strombedarf im Sommer erhöhen, mit lokal erzeugtem Solarstrom könne das jedoch reduziert werden. „Reversible Wärmepumpen nutzen nicht nur direkt den erzeugten Solarstrom. Sie können die überschüssig erzeugte Solarenergie auch umwandeln und im Wärme-/Kältekreislauf quasi puffern, bis sie dort später gebraucht wird. Das ist mit klassischen Klimaanlagen nicht möglich.“

Die Bewohner:innen profitieren im Mieterstrom inklusive reversibler Wärmepumpe nicht nur von günstigeren Energiekosten für Strom und Wärme, sondern haben auch das ganze Jahr über ein angenehmes Raumklima.

In einem Wohnhaus in Wetzlar mit 24 Haushalten realisiert der Ökoenergieversorger Polarstern eine Mieterstromversorgung inklusive reversibler Wärmepumpe. Sie übernimmt im Sommer die Raumkühlung und deckt im Winter den Grundlastbedarf zum Heizen. Zur Deckung der Spitzenlast wird ein Blockheizkraftwerk eingesetzt. Simulation ergeben für das Gebäude einen Autarkiegrad der Stromversorgung von 43 Prozent.

Zwei Kühlvarianten mit Wärmepumpe und ein Spezialfall.

Grundsätzlich gibt es zwei Methoden, mit einer Wärmepumpe zu kühlen: die passive und die aktive Kühlung. Zur passiven Kühlung wird die Wärme aus dem Gebäude an die im Sommer kühlere Wärmequelle abgegeben. Das heißt, Regelung und Umwälzpumpe sind ausgeschaltet. Entsprechend funktioniert diese Kühlung nur in Kombination mit einer Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe, weil hier die natürliche Umgebungstemperatur des Erdreichs oder Wassers ausreicht, um die Raumtemperatur um etwa drei Grad Celsius zu senken. Es ist eine besonders energiesparende und kostengünstige Methode der Gebäudekühlung, allerdings in ihrer kühlenden Wirkung auch begrenzt.

Bei der aktiven Kühlung wird die Funktionsweise der Wärmepumpe einfach umgekehrt. Das heißt sie wird aktiv betrieben, nur dass der Kältekreislauf intern gedreht wird – sie arbeitet dann wie ein Kühlschrank. Der Energiebedarf ist dadurch größer als bei der passiven Kühlung. Diese Methode kommt vor allem bei reversiblen Luft-Wasser-Wärmepumpe zum Einsatz. Die Kühlung der Räume erfolgt über Gebläsekonvektoren, Fußboden- oder Wandflächenheizungen.

„Die den Räumen entzogene Wärme kann entweder zurück zur Wärmequelle geführt oder zur Trinkwassererwärmung genutzt werden. Auf diese Weise werden Heiz- und Kühlfunktion einer Wärmepumpe äußerst effektiv miteinander verbunden“, sagt Norbert Neuhaus von Viessmann.

Ein Spezialfall stellt die Eisspeicherheizung dar, bestehend aus einer Sole/Wasser-Wärmepumpe und einem Eis-Energiespeicher als Wärmequelle. Der Eis-Energiespeicher nimmt während des Sommers die Wärme aus dem Gebäude auf und kühlt es somit. Später kann die gesammelte Wärme besonders energiesparend zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung genutzt werden.