Wärmepumpen sind auch in milden und kalten Klimazonen effizienter als fossile Heizungen

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Luft-Wärmepumpen können in verschiedenen milden, kalten Klimazonen eine durchschnittliche Arbeitszahl zwischen zwei und drei erreichen, wie Wissenschaftler der britischen Universität Oxford und der Nichtregierungsorganisation Regulatory Assistance Project gezeigt haben.

Ihre Ergebnisse beruhen auf Daten aus sieben verschiedenen Feldstudien und rund 550 Wärmepumpen. „Dieser Kommentar zeigt, dass die Effizienz von Wärmepumpen bei Temperaturen weit unter null Grad Celsius immer noch deutlich höher ist als die von fossilen Brennstoffen und elektrischen Widerstandsheizungen auf Geräteebene“, so die Wissenschaftler.

Bezüglich des Komforts bei der Nutzung von Wärmepumpen erklärte Duncan Gibb, einer der Autoren des Artikels, gegenüber pv magazine, dass „eine der von uns untersuchten Studien im Nordosten der Vereinigten Staaten zeigte, dass 32 der 42 Besitzer einer Wärmepumpe für kalte Klimazonen angaben, mit ihrer Wärmepumpe im vergangenen Jahr 'sehr zufrieden‘ gewesen zu sein, drei ‚zufrieden‘ und sieben ‚etwas zufrieden‘.“ Er fügte hinzu, dass „in einer europäischen Studie mit 670 Antworten, bei denen eine Wärmepumpe neu installiert wurde, sich der Komfort in 81 Prozent der Fälle verbesserte und nur in einem Prozent der Fälle verringerte“.

Mildes, kaltes Klima wird in den Artikeln als ein Klima mit durchschnittlichen Januartemperaturen von über minus zehn Grad Celsius definiert. Für ihre Untersuchung zogen die Wissenschaftler Feldstudien aus Orten mit einem solchen Klima heran, darunter Regionen in der Schweiz, Deutschland, dem Vereinigten Königreich, den Vereinigten Staaten, Kanada und China.

„Bei Außentemperaturen zwischen fünf Grad Celsius und minus zehn Grad Celsius lag die mittlere Arbeitszahl aller Systeme bei 2,74 und der Median bei 2,62, was ausreicht, um die Heizlast mit einer viel höheren Effizienz zu decken als fossile Heizungen und elektrische Widerstandsheizungen“, betonten sie. „Da in den meisten europäischen Ländern mildere Winter mit Mindesttemperaturen von über minus zehn Grad Celsius herrschen, lässt unsere Analyse darauf schließen, dass Wärmepumpen unter diesen Bedingungen erfolgreich installiert werden können, ohne dass Bedenken hinsichtlich der Leistung oder der Notwendigkeit einer Reserveheizkapazität bestehen.

Die Wissenschaftler haben auch untersucht, was sie als extrem kaltes Klima definiert haben, das heißt Regionen mit Durchschnittstemperaturen unter minus zehn Grad Celsius im kältesten Monat. Dazu haben sie Daten aus Studien in den US-Bundesstaaten Alaska und Minnesota sowie aus kommerziellen Studien von Mitsubishi und Toshiba in Finnland zusammengetragen.

„In Klimazonen mit extrem niedrigen Temperaturen haben die Leistungstests gezeigt, dass Wärmepumpen mit einer Leistungszahl zwischen 1,5 und 2 arbeiten können. Die Leistungsdaten haben gezeigt, dass Wärmepumpen Wärme mit einem Wirkungsgrad liefern können, der doppelt so hoch ist wie der von Widerstandsheizungen“, fügten sie hinzu, betonten jedoch, dass weitere Analysen erforderlich sind, insbesondere im Hinblick auf die Notwendigkeit eines Reserveheizsystems.

„In extremeren Klimazonen können Kaltklimawärmepumpen die volle Heizleistung erbringen, sind aber in der Regel sehr viel teurer“, fügte Gibb hinzu. „Es ist auch erwähnenswert, dass Erdwärmepumpen eine sehr relevante Technologie für die kältesten Klimazonen sind. In jedem Fall muss die Wärmepumpe qualitativ hochwertig konzipiert und installiert werden, und das Gebäude sollte angemessen isoliert sein.

Die Forschungsergebnisse erschienen in dem Artikel „Coming in from the cold: Heat pump efficiency at low temperatures“ in der wissenschaftlichen Journal Joule.

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