Um die Klimaziele der Bundesregierung auch nur annähernd zu erreichen, bedarf es deutlich mehr Anstrengungen. Dies betrifft auch die Wärmewende, sprich die Erneuerung der Wärmeerzeuger in den Gebäuden Deutschlands. Gar von einer notwendigen „Turbo-Wärmewende“, sprach Dr. Kai Schiefelbein, Geschäftsführer von Stiebel Eltron, bei einem Jahresabschlusstreffen mit der Fachpresse im Dezember 2022 in Dortmund.
Stadionrundgang
Das noch viele Aufgaben angegangen werden müssen, wurde bei einem kurzen Rundgang durch den Veranstaltungsort, die Signal Iduna Arena in Dortmund, deutlich. Nicht in sportlicher Hinsicht, sondern in der Wärmeversorgung steckt durchaus Optimierungsbedarf. Dass noch viele Aufgaben angegangen werden müssen, wurde bei einem kurzen Rundgang durch den Veranstaltungsort, die Signal Iduna Arena in Dortmund, deutlich. Optimierungsbedarf steckt etwa in der Wärmeversorgung. In der Wärmezentrale stehen aktuell mehrere Gas-Kessel und versorgen ein Ringleitungsnetz mit Wärme, das nur schwer an unterschiedliche Betriebsweisen angepasst werden kann. Da in einigen Räumen das ganze Jahr über Veranstaltungen stattfinden, muss zudem immer Wärme zur Verfügung stehen. Im Rahmen einer Energiepartnerschaft wollen Borussia Dortmund und Stiebel Eltron, als dessen Nachhaltigkeits- und Premiumpartner, künftig Wege für Optimierungen ausloten. Dazu wurden erste Konzepte zur Dekarbonisierung der BVB-Liegenschaften mit Hilfe von Wärmepumpen vorgestellt.
Wärmepumpe und Photovoltaik
Aus technischer Sicht standen Energiemanagementlösungen zur Kopplung von Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage im Fokus. Die Kombination beider Systeme kann mit Blick auf steigende Heiz- und Stromkosten eine wirkungsvolle Maßnahme sein, um die Eigenverbrauchsquote des Solarstroms und damit den Autarkiegrad von Neu- und Bestandsbauten zu steigern. Ausgerüstet mit einer entsprechenden Kommunikations-Schnittstelle bietet eine Kopplung von Wärme- und Stromsystem nicht nur die Möglichkeit, selbsterzeugten PV-Strom unmittelbar zum Betrieb der Wärmepumpe einzusetzen, sondern auch überschüssige Energie zu nutzen und diese thermisch zu speichern.
Dabei können – abhängig von der gewählten Schnittstelle – unterschiedliche Effizienzpotenziale erschlossen werden. Die einfachste Lösung und damit auch die mit der niedrigsten Effizienz bietet die Ansteuerung der Wärmepumpe über einen SG-Ready-Eingang (SG = Smart Grid): Sobald eine bestimmte PV-Leistung erreicht wird, empfängt die Wärmepumpe ein Signal von der PV-Anlage und heizt daraufhin den Speicher auf.
Einbindung in Energiemanagement-Lösungen
Ein deutlich effizienteres Zusammenspiel wird durch die Einbindung beider Systeme in ein smartes Energiemanagement möglich. Die Softwareerweiterung EM Trend für das Internet Service Gateway (ISG web) von Stiebel Eltron verbindet Wärmepumpe und PV-Anlage über das Heimnetzwerk und sorgt durch eine optimale Steuerung der Energieflüsse für die Maximierung des Eigenverbrauchs.
Beide Varianten können problemlos im Bestand nachgerüstet werden: Angebracht werden lediglich die ISG-Hardwarekomponente – eine kompakte Box – sowie das EM Meter, das die Einspeise- und Bezugsleistung am Netzanschluss misst und per Ethernet mit dem Router gekoppelt ist. Das System greift via Internetverbindung zusätzlich auf Wetter-Informationsdienste zu und erstellt auf Basis aller gesammelten Daten Prognosen zum Ertrag der Photovoltaik-Anlage, zum Stromverbrauch sowie zum Wärmebedarf des Gebäudes. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass zur Heizwärmebereitstellung vorrangig PV-Strom genutzt wird.
Darüber hinaus lassen sich Wärmepumpe und PV-Anlage mit Hilfe der ISG-Softwareerweiterung Energie Management Interface (EMI) auch in ein umfassendes Smart Home-System wie den Sunny Home Manager (SHM) von SMA integrieren. Eine solche Lösung ermöglicht eine übergreifende Steuerung, Regelung und Überwachung der gesamten Gebäudetechnik und vernetzt alle Stromerzeuger mit den Stromverbrauchern des Haushalts. Da hier in der Regel ein höherer Verkabelungsaufwand entsteht, eignet sich diese Option vorrangig für Neubauten.
Politische Rahmenbedingungen
Deutlich wurde auf der Veranstaltung auch, dass die politischen Rahmenbedingungen passen müssen, um die ehrgeizigen Ziele der Wärmewende auch nur annähernd zu erreichen. So darf die Strompreisentwicklung nicht aus den Augen verloren werden. Denn wenn die Preisschere zwischen Strom- und Gaspreis zu sehr auseinander klafft, könnten sich Endkunden bei der Anschaffung eines neuen Wärmeerzeugers aktuell noch durchaus gegen eine Wärmepumpe entscheiden. Daher bedürfe es einer zügigen Umsetzung des Gebots für einen 65-%-Anteil an erneuerbaren Energien in der Wärmeversorgung.
Bei den immer noch vorhandenen Problemen in den Lieferketten müsse zudem die Wertschöpfungstiefe der Wärmepumpenproduktion in Europa gesteigert werden. Dies betreffe u.a. Verdichter, Inverter, Kältekreiskomponenten und Wärmeaustaucher.
Auch die Kältemitteldiskussion wurde thematisiert. So forderte Schiefelbein vor einer geplanten Verschärfung in Form einer Novellierung der F-Gase-Verordnung „keine Anwendungsverbote für Kältemittel in Wärmepumpen vor dem 1. Januar 2028“. „Wärmepumpen sind mit jedem derzeit eingesetzten Kältemittel besser für den Klimaschutz als jede Gas- oder Ölheizung“, argumentierte er.
Zudem sieht er noch Potentiale in der Fertigung, die es erlauben, die Kosten für Wärmepumpen durch Modularisierung und weitere Automatisierungen in der Produktion künftig zu senken. Dies kann mittelfristig zu günstigeren Investitionskosten führen.
„Das 21. Jahrhundert wird das Jahrhundert der Wärmepumpe, wenn die Rahmenbedingungen stimmen“, schloss Kai Stiefelbein seinen Vortrag. An diesen wird sich entscheiden müssen, wie es mit der Wärmeversorgung in den deutschen Heizungskellern weitergeht. Vor diesem Hintergrund wird auch die Reparturfähigkeit länger im Betrieb befindlicher Wärmepumpen zu einem Thema werden, mit denen sich Hersteller und SHK-Betriebe verstärkt befassen werden müssen.
So bot die Veranstaltung von Stiebel Eltron in Dortmund nicht nur den passenden Rahmen für einen informativen Jahresabschluss, sondern zugleich den perfekten thematischen Einstieg in das Jahr 2023.