Die saisonale Leistung der Wärmepumpe wurde stetig verbessert
Für die meisten Raumheizungsanwendungen ist der typische saisonale Leistungskoeffizient einer Wärmepumpe (durchschnittlicher jährlicher Energieleistungsindex, COP) seit 2010 stetig auf fast 4 gestiegen.
Insbesondere in relativ milden Klimazonen wie der Mittelmeerregion sowie Zentral- und Südchina erreicht der Koeffizient einer Wärmepumpe häufig 4,5 oder mehr. Im Gegenteil, in extrem kalten Klimazonen wie im Norden Kanadas wird die Energieeffizienz der derzeit verfügbaren Technologien durch niedrige Außentemperaturen im Winter auf durchschnittlich etwa 3 bis 3,5 sinken.
In den letzten Jahrzehnten hat der Übergang von der Nicht-Wechselrichter- zur Wechselrichtertechnologie zu einer Verbesserung der Effizienz geführt. Heutzutage vermeidet die Frequenzumwandlungstechnologie den größten Teil des Energieverlusts, der durch das Stoppen und Starten der Nicht-Frequenzumwandlungstechnologie verursacht wird, und reduziert den Temperaturanstieg des Kompressors.
Vorschriften, Standards und Kennzeichnungen sowie technologische Fortschritte haben zu globalen Verbesserungen geführt. Nachdem beispielsweise der Mindeststandard für Energieeffizienz zweimal angehoben wurde, stieg der durchschnittliche saisonale Leistungskoeffizient der in den Vereinigten Staaten verkauften Wärmepumpen im Jahr 2006 und 2015 um 13 % bzw. 8 %.
Will man bis zum Jahr 2030 die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe auf 4,5-5,5 steigern, bedarf es neben weiteren Verbesserungen im Dampfkompressionskreislauf (z. B. durch Komponenten der nächsten Generation) systemorientierter Lösungen (zur Optimierung der Energie). Nutzung des gesamten Gebäudes) und die Verwendung von Kältemitteln mit sehr geringem oder gar keinem Treibhauspotenzial.
Im Vergleich zu gasbefeuerten Brennwertkesseln können Wärmepumpen 90 % des weltweiten Wärmebedarfs decken und haben einen geringeren CO2-Fußabdruck.
Obwohl elektrische Wärmepumpen immer noch nicht mehr als 5 % der weltweiten Gebäudewärme ausmachen, können sie auf lange Sicht mehr als 90 % der weltweiten Gebäudewärme liefern und haben einen geringeren Kohlendioxidausstoß. Selbst unter Berücksichtigung der vorgelagerten CO2-Intensität des Stroms emittieren Wärmepumpen weniger Kohlendioxid als gasbefeuerte Brennwertkessel (normalerweise mit einem Wirkungsgrad von 92–95 %).
Seit 2010 wurde die potenzielle Abdeckung der Wärmepumpe durch die kontinuierliche Verbesserung der Energieleistung der Wärmepumpe und die Erzeugung sauberer Energie erheblich um 50 % verbessert!
Seit 2015 beschleunigt die Richtlinie den Einsatz von Wärmepumpen
In China tragen Subventionen im Rahmen des Aktionsplans zur Luftreinhaltung dazu bei, die Kosten für die frühzeitige Installation und Ausrüstung zu senken. Im Februar 2017 startete das chinesische Umweltschutzministerium Subventionen für Luftwärmepumpen in verschiedenen Provinzen Chinas (zum Beispiel 24.000–29.000 RMB pro Haushalt in Peking, Tianjin und Shanxi). Japan hat mit seinem Energieeinsparplan einen ähnlichen Plan.
Andere Pläne beziehen sich speziell auf Erdwärmepumpen. In Peking und in den gesamten Vereinigten Staaten werden 30 % der anfänglichen Investitionskosten vom Staat getragen. Um das Einsatzziel von 700 Millionen Metern Erdwärmepumpe zu erreichen, schlug China zusätzliche Subventionen (35 Yuan/m bis 70 Yuan/m) für andere Bereiche wie Jilin, Chongqing und Nanjing vor.
Die Vereinigten Staaten verlangen von Produkten, dass sie den saisonalen Leistungskoeffizienten der Heizung und den Mindestenergieeffizienzstandard der Wärmepumpe angeben. Dieses leistungsbasierte Anreizsystem kann indirekt die zukünftige Leistung verbessern, indem es die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik im Eigenverbrauchsmodus fördert. Somit verbraucht die Wärmepumpe direkt den vor Ort erzeugten Ökostrom und reduziert den Nettostromverbrauch des öffentlichen Netzes.
Zusätzlich zu den verbindlichen Standards verwendet das europäische Raumheizungs-Leistungslabel die gleiche Skala für Wärmepumpen (mindestens Klasse A+) und Heizkessel für fossile Brennstoffe (bis Klasse A), sodass deren Leistung direkt verglichen werden kann.
Darüber hinaus wird in China und der EU die von Wärmepumpen genutzte Energie als erneuerbare thermische Energie eingestuft, um weitere Anreize wie Steuerrückerstattungen zu erhalten.
Kanada erwägt die verbindliche Anforderung eines Effizienzfaktors von mehr als 1 (entspricht 100 % Geräteeffizienz) für die Energieleistung aller Heiztechnologien im Jahr 2030, wodurch alle herkömmlichen kohlebefeuerten, ölbefeuerten und gasbefeuerten Kessel praktisch verboten werden .
Reduzieren Sie Hürden für die Einführung in größeren Märkten, insbesondere für Sanierungsmärkte
Bis 2030 muss der Anteil der durch globale Wärmepumpen bereitgestellten Wohnwärme verdreifacht werden. Daher müssen sich die Richtlinien mit Auswahlhindernissen befassen, darunter hohe Frühkaufpreise, Betriebskosten und Altlasten bestehender Baubestände.
In vielen Märkten führen die potenziellen Einsparungen bei den Installationskosten von Wärmepumpen im Verhältnis zum Energieaufwand (z. B. bei der Umstellung von Gaskesseln auf Elektropumpen) normalerweise dazu, dass Wärmepumpen in 10 bis 12 Jahren möglicherweise nur geringfügig günstiger sind wenn sie eine höhere Energieleistung haben.
Seit 2015 haben sich Fördermittel als wirksam erwiesen, um die Anschaffungskosten von Wärmepumpen auszugleichen, die Marktentwicklung anzustoßen und ihren Einsatz in Neubauten zu beschleunigen. Die Streichung dieser finanziellen Unterstützung könnte die Popularisierung von Wärmepumpen, insbesondere Erdwärmepumpen, erheblich behindern.
Die Sanierung und der Austausch von Heizgeräten können ebenfalls Teil eines politischen Rahmens sein, da ein beschleunigter Einsatz in neuen Gebäuden allein nicht ausreicht, um den Wohnungsverkauf bis 2030 zu verdreifachen. Auch der Einsatz von Sanierungspaketen, die die Modernisierung von Gebäudehüllenkomponenten und -geräten umfassen, wird zurückgehen die Installationskosten einer Wärmepumpe, die etwa 30 % der Gesamtinvestitionskosten einer Luftwärmepumpe ausmachen können und 65–85 % der Gesamtinvestitionskosten einer Quellpumpe ausmachen.
Der Einsatz der Wärmepumpe sollte auch die Änderungen des Stromversorgungssystems vorhersagen, die zur Erfüllung des Sicherheitsdatenblatts erforderlich sind. Beispielsweise werden Wärmepumpen durch die Möglichkeit des Anschlusses an Photovoltaik-Solarpaneele vor Ort und die Teilnahme an Demand-Response-Märkten attraktiver.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. März 2022