Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes · Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes – Bestandsaufnahme und Trends 2 Diese Studie wurde erstellt von: Internationales GeothermieZentrum

Aktualisierung der Studie

Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes

- Bestandsaufnahme und Trends -

Bochum, Februar 2014

Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes – Bestandsaufnahme und Trends

2

Diese Studie wurde erstellt von:

Internationales GeothermieZentrum Bochum

Hochschule Bochum – Bochum University of Applied Sciences

Autoren:

Kirsten Appelhans, M.Sc.

M. Techn. Dipl.-Biol. Stephan Exner

Prof. Dr. Rolf Bracke

Bochum, Februar 2014

Auftraggeber:

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung

Baden-Württemberg (ZSW)

für die

Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien Statistik (AGEE-Stat)

Kontakt:

Prof. Dr. Rolf Bracke

Hochschule Bochum

Lennershofstraße 140 - 44801 Bochum

T: 0234 - 32-10233 / F: 0234 - 32-14890


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Zusammenfassung

Die Europäische Union und die Bundesregierung haben angesichts limitierter Ressourcen fossiler

Energieträger sowie der durch ihren Einsatz entstehenden hohen Emissionen an Kohlenstoffdioxid

klare Ziele für eine schrittweise Energiewende und den Klimaschutz definiert. Ein wichtiger

Bestandteil zur Erreichung der Ziele ist neben der energetischen Sanierung von Gebäuden und der

Errichtung effizienter Neubauten auf Grundlage der Energieeinsparverordnung (EnEV) die

Bereitstellung von Wärme durch erneuerbare Energien.

Hierbei stellt die Wärmepumpe eine für verschiedene Einsatzzwecke verwendbare Möglichkeit

dar, die in der Umwelt gespeicherte Wärme aus Erdreich, Luft und Grundwasser bzw. alternativen

Wärmequellen wie Abluft oder Abwasser unter Zuführung elektrischer oder thermischer Energie

zur Bereitstellung von Nutzwärme und Trinkwarmwasser zu nutzen.

Entwicklung des Wärmepumpenbestands bis 2013

Absatzzahlen und Anlagenbestand

Nach einem starken Anstieg der Absatzzahlen elektrischer Heizungswärmepumpen im Zeitraum

2006 bis 2008, in denen im Vergleich zu vorangegangenen Jahren mehr als doppelt so viele

Anlagen verkauft wurden, und einem dann folgenden Rückgang, ist die Anzahl verkaufter Systeme

seit 2011 wieder zunehmend. Im Jahr 2013 wurden 60.000 elektrische Heizungswärmepumpen

verkauft. Im Vergleich zu 2012 entspricht dies einem Anstieg von weniger als 1 %. In den letzten

Jahren ist ein deutlicher Trend zu Luft-Wasser-Wärmepumpen zu verzeichnen. Hinzu kommen

12.100 verkaufte Brauchwasser-Wärmepumpen, die ausschließlich zur Bereitstellung von

Trinkwarmwasser eingesetzt werden sowie rund 1.300 gasbetriebene Wärmepumpen

(s. Abbildung 0.1). Da diese Systeme erst vor einigen Jahren in den Markt eingeführt wurden, sind

die Absatzzahlen im Vergleich zu den anderen Wärmepumpentypen noch relativ gering.

Abbildung 0.1: Absatzzahlen von Wärmepumpen in Deutschland im Zeitraum 1990 bis 2013 (5)(13 a-c)(3 a+b)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Ab

satz

Gas

-Wär

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Absatzzahlen Wärmepumpen 1990 bis 2013

Luft

Sole

Wasser

Brauchwasser-Wärmepumpen

Gas-Wärmepumpen gesamt


4

Insgesamt waren im Jahr 2013 ca. 760.000 Wärmepumpen (elektrische, gasbetriebene und

Brauchwasser-Wärmepumpen) in Deutschland installiert. Dies entspricht in etwa einer

Verdopplung des Wärmepumpenbestands seit der Jahrtausendwende.

Heizleistungen

Die durchschnittlichen Heizleistungen der derzeit in Deutschland installierten Wärmepumpen

liegen für Luft-Wasser-Anlagen und Sole-Wasser-Anlagen bei 12 kW. Grundwasserbetriebene

Wärmepumpen haben eine durchschnittliche Heizleistung von 16 kW. Aufgrund eines

vorwiegenden Einsatzes im industriellen und gewerblichen Bereich weisen Gaswärmepumpen

eine vergleichsweise hohe durchschnittliche Heizleistung von 37 kW auf. Reversible

Wärmepumpen werden bislang überwiegend in Nichtwohngebäuden und gewerblichen

Anwendungen genutzt, sodass die durchschnittliche Heizleistung höher liegt als bei nicht

reversiblen Anlagen. Durch einen zunehmenden Dämmstandard von Gebäuden haben sich die

Heizleistungen von elektrischen Wärmepumpen seit 1990 um durchschnittlich 5 kW verringert.

Anlagenstandorte

Im Jahr 2012 wurden 62 % der elektrischen Heizungswärmepumpen in Neubauten installiert. Für

das Jahr 2013 geht der Bundesverband Wärmepumpe von einem Anteil von über 80 % aus. In den

kommenden Jahren wird der Gebäudesanierung eine gesteigerte Bedeutung zukommen, sodass

der Einsatz von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden nach einer zuletzt rückläufigen Entwicklung

wieder zunehmen wird. Im Gebäudebestand werden oftmals Luft-Wasser-Wärmepumpen

eingesetzt, da sie im Gegensatz zu einer für erdgekoppelte Anlagen erforderlichen umfangreichen

Wärmequellenerschließung mit einem vergleichsweise geringen Aufwand installiert werden

können.

Effizienz

Aus den am Wärmepumpen-Testzentrum Buchs durchgeführten Prüfstandmessungen nach

EN 14511 geht hervor, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen eine durchschnittliche Leistungszahl von

derzeit 3,5 (bei A2/W35) aufweisen. Die durchschnittliche Leistungszahl von Sole-Wasser-

Wärmepumpen liegt bei 4,4 für B0/W35. Die nach EN 16147 getesteten Brauchwasser-

Wärmepumpen weisen einen COP von 2,8 auf. Aktuell betragen die durchschnittlichen

Jahresarbeitszahlen 3,0 für Luft-Wasser-Anlagen und 3,8 für Sole-Wasser-Wärmepumpen. Der

durchschnittliche Heizwert von Gaswärmepumpen liegt bei 1,38.

Investitionskosten, Förderprogramme und Finanzhilfen für Wärmepumpenanlagen

Investitionskosten

Zu den Investitionskosten für Wärmepumpen gehören neben dem reinen Gerätepreis auch die

Kosten für die Erschließung der Wärmequelle sowie für Montage und Material. Für die durch das

Bundesamt für Wirtschafts- und Ausfuhrkontrolle (BAFA) geförderten Wärmepumpen-Anlagen

lagen die durchschnittlichen Investitionskosten bei 17.800 € für Sole-Wasser-Wärmepumpen, ca.

15.100 € für Wasser-Wasser-Wärmepumpen und rund 13.900 € für Luft-Wasser- Wärmepumpen.

Diese Angaben beziehen sich ausschließlich auf die Installation von Wärmepumpen in

Bestandgebäuden.


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Förderinstrumente

In Deutschland werden Wärmepumpen seit Januar 2008 (mit kurzzeitigem Programmstopp im

Jahr 2010) im Rahmen des Marktanreizprogramms (MAP) über das Bundesamt für Wirtschafts-

und Ausfuhrkontrolle staatlich gefördert. 2013 wurden im MAP 5.349 Wärmepumpen mittels

eines Investitionskostenzuschusses unterstützt. Insgesamt wurden im MAP im Zeitraum 2008 bis

2013 84.675 Wärmepumpen-Projekte bezuschusst. Darüber hinaus werden Wärmepumpen in

unterschiedlichen Programmen der KfW-Bankengruppe mittels Darlehen oder Zuschüssen

gefördert. Seit 2009 wurden bis Mitte des vergangenen Jahres etwa 2.600 Projekte mit dem

Verwendungszweck Wärmepumpe durch die KfW unterstützt.

Prognose zur zukünftigen Entwicklung des Wärmepumpenmarktes

Entwicklungsprognose 2013 bis 2020

Das in dieser Studie dargestellte Entwicklungsszenario für Wärmepumpenanlagen bis 2020 wurde

basierend auf Prognosen vom Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP) und des

Bundesindustrieverbands Deutschland Haus- Energie- und Umwelttechnik e.V. (BDH) erstellt.

Hiernach wird sich der Feldbestand in Deutschland installierter Wärmepumpen bis 2015 auf

ca. 925.000 und bis 2020 auf rund 1,37 Mio. Anlagen erhöhen. Der Gesamtabsatz steigt hierbei

von derzeit ca. 72.750 auf etwa 106.100 Wärmepumpen im Jahr 2020. Die Bedeutung von

Luft-Wasser-Wärmepumpen wird weiter von aktuell ca. 47 % aller installierten elektrischen

Heizungswärmepumpen auf rund 59 % in 2020 steigen.

Für Brauchwasserwärmepumpen wird ein Anstieg des Anlagenbestands auf ca. 300.000 Anlagen

im Jahr 2020 prognostiziert. Dies entspricht ausgehend von in 2013 ca. 226.000 installierten

Anlagen einem Wachstum von 33 %. Die Entwicklung des Marktes von Gas-Wärmepumpen kann

aufgrund der erst wenige Jahre zurückliegenden Markteinführung schlecht abgeschätzt werden.

Der Bundesverband Wärmepumpe geht von einem Anstieg der Absatzzahlen von Gas-

Sorptionswärmepumpen auf 5.000 und einem Feldbestand von rund 23.200 in 2020 aus.

Technologie- und Nachfragetrends

Vor dem Hintergrund einer Umstrukturierung des Energienetzes hin zu einer dezentralen

Versorgung kommt der intelligenten Verknüpfung und Steuerung von Energieerzeugern eine

steigende Bedeutung zu. Ein wichtiger Bestandteil ist hierbei der flächendeckende Einbau

intelligenter Messsysteme, sog. Smart Meter. Des Weiteren wird eine kombinierte Nutzung

mehrerer Wärmeträger in Form von Hybridwärmepumpen zunehmend an Bedeutung erlangen.

Als weitere Trendentwicklung kann die Erschließung alternativer Wärmequellen wie Abwasser

sowie eine Erweiterung des Leistungs- und Temperaturspektrums bzw. ein vermehrter Einsatz von

Groß-Wärmepumpen in Industrie und Gewerbe genannt werden.


6

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung.............................................................................................................................. 3

Inhaltsverzeichnis ............................................................................................................................... 6

1 Einleitung .................................................................................................................................... 8

1.1 Änderungen und Ergänzungen ........................................................................................... 8

1.2 RES-Directive ...................................................................................................................... 8

2 Datengrundlage und Methodik .................................................................................................. 9

2.1 Datenerhebung bei Branchenverbänden ......................................................................... 10

2.1.1 Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V.

(BDH) 11

2.1.2 Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP) .............................................................. 11

2.2 Datenerhebung bei Förderinstitutionen .......................................................................... 11

2.3 Datenerhebung bei Forschungsinstitutionen................................................................... 12

2.3.1 Wärmepumpen-Testzentrum Buchs (WPZ) ............................................................. 12

2.3.2 Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ................................................ 13

3 Entwicklung des Wärmepumpenbestands 2009 (1990) bis 2013 ............................................ 15

3.1 Entwicklung der allgemeinen Marktsituation .................................................................. 15

3.2 Anlagenbestand nach Art der genutzten Wärmequelle und Antriebsart ........................ 19

3.2.1 Wärmequelle Außenluft ........................................................................................... 20

3.2.2 Wärmequelle Erdreich ............................................................................................. 22

3.2.3 Wärmequelle Grundwasser ..................................................................................... 24

3.2.4 Reversible Wärmepumpen....................................................................................... 26

3.2.5 Gas-Wärmepumpen ................................................................................................. 28

3.3 Installierte Leistung und Energieverbrauch des Anlagenbestands .................................. 31

3.3.1 Energiemengen ........................................................................................................ 32

3.3.2 Reversible Anlagen ................................................................................................... 34

3.4 Anlagenbestand nach Art der Anwendung ...................................................................... 36

3.4.1 Brauchwasser-Wärmepumpen ................................................................................ 36

3.4.2 Alter des Anlagenbestands ....................................................................................... 39

3.5 Anlagenbestand nach Leistungsklassen ........................................................................... 40

3.6 Anlagenbestand nach Gebäudeart ................................................................................... 42

3.6.1 Ausstattung der Anlagen mit Wärmespeicher ......................................................... 45

3.7 Entwicklung der Effizienz von Wärmepumpen ................................................................ 46

3.7.1 Leistungszahlen ........................................................................................................ 47


7

3.7.2 Jahresarbeitszahlen .................................................................................................. 51

4 Investitionskosten, Förderprogramme und Finanzhilfen für Wärmepumpenanlagen ............ 58

4.1 Investitionskosten für Wärmepumpen ............................................................................ 58

4.2 Förderprogramme und Finanzhilfen des Bundes ............................................................. 61

4.2.1 Marktanreizprogramm für erneuerbare Energien ................................................... 62

4.2.2 Förderprogramme der KfW-Bank ............................................................................. 68

4.3 Förderprogramme und Finanzhilfen der Bundesländer .................................................. 73

5 Prognose zur zukünftigen Entwicklung des Wärmepumpenmarktes ...................................... 78

5.1 Prognose zur Entwicklung des Anlagenbestands bis 2020 .............................................. 78

5.1.1 Entwicklung des Wärmemarktes.............................................................................. 78

5.1.2 Entwicklung des Wärmepumpenmarktes ................................................................ 80

5.2 Aktuelle Technologie- und Nachfragetrends ................................................................... 86

5.2.1 Erweiterung des Leistungsspektrums: Wärmepumpen in Industrie und Gewerbe . 86

5.2.2 Alternative Wärmequellen: Abwasser-Wärmepumpen .......................................... 88

5.2.3 Kombination mit anderen Energieträgern: Hybridsysteme ..................................... 89

5.2.4 Intelligente Überwachung und Steuerung von Wärmepumpen: Smart Metering .. 91

6 Literaturverzeichnis .................................................................................................................. 93

7 Abbildungsverzeichnis .............................................................................................................. 98

8 Tabellenverzeichnis ................................................................................................................ 101


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1 Einleitung

1.1 Änderungen und Ergänzungen

Die vorliegende Studie stellt eine Aktualisierung der im Jahr 2010 veröffentlichten Analyse des

deutschen Wärmepumpenmarkts dar. Neben einer Fortschreibung der Daten seit 2009 wurden

die damalig erfassten Werte einer umfassenden Prüfung und allfälligen Überarbeitung und

Anpassung unterzogen.

Darüber hinaus wurden Gas-Wärmepumpen und reversible Elektrowärmepumpen mit in die

Erhebung aufgenommen, obschon in beiden Fällen eine relativ unsichere Datenlage besteht. Die

diesbezüglich in dieser Studie getroffenen Aussagen beruhen auf Einzelwerten und

Abschätzungen und fußen nicht auf einer breiten Datenbasis.

1.2 RES-Directive

In Ergänzung zur Richtlinie 2009/28/EG des Europäischen Parlaments, der sogenannten

„Ökodesign-Richtlinie“ oder auch „RES-Directive“ (RES = Renewable Energy Sources), wurde im

März 2013 ein Beschluss (2013/114/EU) verabschiedet, welcher der Festlegung von Leitlinien für

die EU-Mitgliedsstaaten zur Berechnung der durch Wärmepumpen gewonnenen Energie dienen

soll.

Durch diese Leitlinien soll eine einheitliche Erhebung der in den einzelnen Mitgliedsstaaten durch

Wärmepumpen erzeugten Wärme ermöglicht werden, bei der die jeweiligen Randbedingungen

der Länder wie das Klima, Wärmequellenart oder der technische Standard respektive der

durchschnittlichen Jahresarbeitszahlen berücksichtigt werden.

Als Grundlage zur Bewertung der Effizienz von Anlagen dient der SPF (seasonal performance

factor), der im Wesentlichen der Jahresarbeitszahl entspricht. Seitens der EU wird gefordert, dass

wenig effiziente Anlagen nicht in die Berechnung der Energiemengen mit einfließen. Laut der

Richtlinie gelten nur solche Anlagen als effizient, die einen SPF von mehr als das 1,15-fache des

Kehrwertes vom Gütegrad (Eta) aufweisen.

Der Gütegrad stellt hierbei das Verhältnis der gesamten Bruttoelektrizitätserzeugung zum

Primärenergieverbrauch für die Elektrizitätserzeugung dar. Für einen gesetzten Eta-Wert von

45,5 % ergibt sich ein Mindest-SPF von 2,5 (2). Alle Anlagen, die diesen Wert unterschritten

haben, wurden aus den Energiemengen herausgerechnet.

Für Deutschland gilt dies für Luft-Wasser-Anlagen, die im Zeitraum von 1990 bis 2001 diesen Wert

im Durchschnitt aller installierten Anlagen nicht erreicht haben.

Darüber hinaus gibt die Richtlinie eine Differenzierung nach reversiblen und nicht reversiblen

Wärmepumpen vor. Reversible Anlagen ermöglichen eine aktive Kühlung und können mit jeder

Art von Wärmequelle betrieben werden. In Deutschland überwiegen allerdings reversible

Luft-Wasser-Wärmepumpen, die den Großteil der Anlagen zur aktiven Kühlung ausmachen

(s. Abschnitt 3.2.4).


9

2 Datengrundlage und Methodik

Ziel dieser Studie ist eine möglichst genaue, detaillierte und nach Wärmequellen und Betriebsart

differenzierte Erfassung des Feldbestands der aktuell in der Bundesrepublik installierten

Wärmepumpen und der von ihnen erzeugten Nutzwärme. Neben einer Aktualisierung der im

Gutachten von 2010 erfassten Daten für den Zeitraum von 2008 bis 2013 wurden sämtliche Daten

seit 1990 überprüft und bei allfälligen neuen Erkenntnissen und Daten angepasst. Darüber hinaus

wurden die Datenreihen soweit möglich um reversible und gasbetriebene Wärmepumpen

ergänzt. Hierbei fußte die Datenerfassung weitestgehend auf den vom Bundesverband

Wärmepumpe e.V. (BWP) und dem Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und

Umwelttechnik e.V. (BDH) erhobenen Bestands- und Absatzzahlen. Im Bereich der

Gaswärmepumpen wurden ergänzend Angaben der Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und

umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. (ASUE) sowie des Bundesverbands der Energie-

und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) herangezogen.

Zur Abschätzung der Effizienz von Wärmepumpenanlagen dienten vorwiegend langjährig erfasste

Testergebnisse des Wärmepumpen-Testzentrum Buchs (WPZ) sowie des Fraunhofer Instituts für

Solare Energiesysteme (ISE). Beide Forschungseinrichtungen verfügen durch umfassende Tests

und Studien über eine große unabhängig erfasste Datenmenge verschiedenster Wärmepumpen.

Die Angaben zu Förderungen gründen sich auf die Förderstatistiken des Bundesamts für

Wirtschafts- und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und der KfW-Bank. Ergänzend hierzu erfolgten

Recherchen bezüglich Förderprogrammen in einzelnen Bundesländern bei den jeweiligen

Förderinstitutionen sowie über die Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und

Energie (BMWi). Sämtliche Angaben über Verteilungen von Wärmepumpen auf neu fertiggestellte

Wohn- und Nichtwohngebäude erfolgten auf Grundlage der Bautätigkeitsstatistiken des

Statistischen Bundesamtes.

Des Weiteren erfolgten ergänzend zu oben genannten Datenquellen Experten- und Installateur-

befragungen zur Einschätzung aktueller Trends sowie hinsichtlich der durchschnittlichen

Heizleistungen und Investitionskosten von Wärmepumpenanlagen. Darüber hinaus wurden zu

den bereits genannten Punkten sowie im Hinblick auf Technologietrends und Prognosen der

künftigen Marktentwicklung im Wärmepumpensektor umfassende Literatur- und

Internetrecherchen durchgeführt.

Aufgrund eines nur geringen Erfolgs einer im Rahmen der letzten vom Internationalen

GeothermieZentrum Bochum (GZB) erstellten Marktanalyse durchgeführten Herstellerbefragung

bei vierzig im Bereich Wärmepumpen relevanten Herstellerfirmen wurde bei dieser Aktualisierung

auf eine direkte Befragung der Unternehmen verzichtet. Seitens der Branchenverbände BWP und

BDH wird monatlich eine Erfassung der Verkaufszahlen mittels eines notariellen

Treuhänderverfahrens durchgeführt, sodass sich die in dieser Studie angeführten Daten

hauptsächlich auf diese Erhebungen gründen.


10

2.1 Datenerhebung bei Branchenverbänden

Wesentliche Grundlage der Bestandsaufnahme für diese Studie bilden die gemeinsam von den

beiden Branchenverbänden Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP) und Bundesindustrie-

verband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V. (BDH) erhobenen Bestands- und

Absatzzahlen verschiedener Wärmepumpenhersteller. In diesen Verbänden sind unterschiedliche

Unternehmen der Wärmepumpenbranche organisiert. Zu den Themenfeldern beider Verbände

gehören neben der Marktbeobachtung und Öffentlichkeitsarbeit im Haustechnik- bzw.

Wärmepumpensektor auch die Bearbeitung politischer und technischer Fragestellungen im

Hinblick auf Förderungen sowie technische Normen.

Die beiden Verbände veröffentlichen jährlich gemeinsam die aktuellen Absatzzahlen im

Wärmepumpensektor. Bislang umfasst dies ausschließlich elektrische Heizungswärmepumpen

sowie Brauchwasserwärmepumpen. Verkaufszahlen von gasbetriebenen Wärmepumpen,

Lüftungswärmepumpen und Hybridsystemen sowie spezieller Wärmepumpentypen wie

Direktverdampfungswärmepumpen werden derzeit zwar teilweise erfasst, aufgrund einer

geringen oder unzureichenden Datenlage aber nicht veröffentlicht. Zur Erfassung der

Absatzzahlen melden die in den Verbänden organisierten Herstellerfirmen ihre monatlichen

Absatzzahlen an einen treuhänderisch eingesetzten Notar, der die gemeldeten Zahlen

anonymisiert an den BWP und den BDH weiterleitet.

Da sehr viele Herstellerfirmen innerhalb der beiden Verbände organisiert sind und rund 40

Unternehmen regelmäßig ihre Absatzzahlen an die Verbände melden, spiegeln die erhobenen

Zahlen einen Großteil der deutschen Wärmepumpenbranche wider und weisen damit eine hohe

Marktabdeckung auf. Dennoch werden hierüber nicht sämtliche in Deutschland verkauften

Wärmepumpen erfasst, weil in diesen Zahlen neben den nicht gemeldeten Daten auch Importe

nicht enthalten sind. Daher wird seitens des BWP angenommen, dass der Anteil nicht

berücksichtigter Wärmepumpen für die Jahre 2011 und 2012 bei 5 % liegt, im Zeitraum 2001 bis

2010 bei 10 % und zwischen 1991 und 2000 bei 15 %. Für sämtliche Jahre davor wurde dieser

Anteil auf 20 % angenommen. Diese Abschätzung begründet sich darauf, dass in vorangegangen

Jahren jeweils noch deutlich weniger Hersteller im BWP bzw. BDH organisiert waren (13 d).

Bei den Angaben zum Feldbestand der installierten elektrischen Heizungswärmepumpen und

Brauchwasserwärmepumpen wurde eine Rückbauquote einberechnet, die unter anderem die

Zusammenlegung von Heizungsanlagen oder den Abriss von Gebäuden samt Heizungsanlagen

sowie den Ersatz von Heizungen durch Fernwärmenutzung berücksichtigt. Darüber hinaus sind in

die Daten von BWP und BDH Austauschraten für Heizungswärmeerzeuger eingeflossen. Hierbei

wurde zugrunde gelegt, dass die maximale Lebensdauer eines Wärmeerzeugers bei 30 Jahren

liegt. Nach Schätzungen des BWP werden 50 % der Heizungsanlagen nach 22 Jahren und 80 %

nach 25 Jahren ausgetauscht.

Die vom BWP und BDH durchgeführte Erhebung der monatlichen Absatz- (und Bestands-)zahlen

von Wärmepumpen stellt durch die hohe Marktabdeckung die aktuell belastbarste Datenquelle in

Bezug auf den deutschen Wärmepumpenmarkt dar und bildet daher die wesentliche Grundlage

dieser Studie.


11

2.1.1 Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V.

(BDH)

Dem BDH gehören 102 Unternehmen und zwei assoziierte Verbände der Versorgungstechnik mit

Schwerpunkt Heizungstechnik an. Der BDH vertritt gegenüber Politik, Öffentlichkeit,

Marktpartnern und Verwaltung die wirtschaftlichen, technischen und politischen Interessen

seiner Mitglieder. Die im BDH organisierten Herstellerfirmen repräsentieren einen Marktanteil

von 60 % am europäischen Markt. Zu den Mitgliedern des BDH zählen unter anderem Hersteller

von Wärmeerzeugern, Wärmeübergabesystemen und Anlagen zur Trinkwarmwasserbereitung auf

der Basis fossiler wie erneuerbarer Energieträger (6).

2.1.2 Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Der Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP) ist ein die gesamte Wärmepumpenbranche

repräsentierender Verband mit Sitz in Berlin, in dem rund 600 Mitglieder organisiert sind. Hierzu

gehören neben Wärmepumpenherstellern, Bohrunternehmen und Fachhandwerkern auch

Energieversorgungsunternehmen sowie Planer und Architekten. Neben rund 40

Wärmepumpenherstellern, die einen Großteil des deutschen Marktes abdecken, sind 26

Energieversorgungsunternehmen und rund 50 Bohrfirmen sowie über 400 Fachhandwerker,

Planer und Zulieferer im BWP gelistet (13h).

2.2 Datenerhebung bei Förderinstitutionen

Zur Analyse der im Bereich Wärmepumpen bereitgestellten und in Anspruch genommenen

Fördergelder wurden die im Rahmen der bundesweiten vom Bundesamt für Wirtschaft und

Ausfuhrkontrolle (BAFA) und der KfW Bankengruppe (Kreditanstalt für Wiederaufbau) getragenen

Förderprogramme erfassten Förderstatistiken herangezogen. Neben verschiedenen

Förderprogrammen der KfW-Bankengruppe, in denen Wärmepumpen insbesondere in

Verbindung mit der energetischen Sanierung von Gebäuden gefördert werden, konzentriert sich

die Förderung der Installation von Wärmepumpen seit 2008 vor allem auf das

„Marktanreizprogramm zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im

Wärmemarkt“ (MAP). Zusätzlich zu den Programmen für Wohngebäude im Förderschwerpunkt

Wohnen unterstützt die KfW in den Feldern Energieeffizienz und Erneuerbare Energien

(Förderschwerpunkt Umwelt) auch Maßnahmen wie Großwärmepumpen und Wärme-

rückgewinnung/Abwärmenutzung mittels Zuschüssen und Darlehen.

Zur Auswertung der seit 2009 in Anspruch genommenen Fördergelder dienten einerseits die

jährlich publizierten Förderstatistiken der KfW sowie seitens des BAFA für diese Studie

bereitgestellte Daten.

Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) ist eine dem Geschäftsbereich des

Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) zugehörige Bundesoberbehörde, die in

den Bereichen Außenwirtschaft, Wirtschaftsförderung und Energie administrative Aufgaben

wahrnimmt. Im Themenfeld Energie liegt ein Schwerpunkt des BAFA in der Umsetzung des vom


12

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMU) getragenen MAP

zur Förderung erneuerbarer Energien (4a)(18).

Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW Bankengruppe) ist eine im Jahr 1948 gegründete, im

Eigentum von Bund und Ländern stehende staatliche Förderbank, die mittels verschiedenster

Programme unter anderem in den Bereichen Umwelt, Nachhaltigkeit, Wohnungswirtschaft und

Infrastruktur eine nachhaltige Verbesserung der wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen

Bedingungen unterstützt. In den Förderschwerpunkten Wohnen und Umwelt werden Projekte

wie die energetische Sanierung bzw. Modernisierung von Gebäuden durch Zuschüsse und

Darlehen finanziell unterstützt. Förderfähig sind Maßnahmen, die zu einer Verbesserung der

Energieeffizienz und damit dem Schutz der Umwelt und des Klimas beitragen (35f).

2.3 Datenerhebung bei Forschungsinstitutionen

Zusätzlich zu den ökonomischen Faktoren sind für das wesentliche Ziel dieser Studie - die

Erfassung und Berechnung der durch Wärmepumpen regenerativ erzeugten Nutzwärme -

vorrangig die technologischen Kennzahlen von Bedeutung. Für einen standardisierten Vergleich

der energetischen Effizienz von Wärmepumpen dienen die Leistungszahl (Coefficient of

Performance – COP) und die Jahresarbeitszahl (JAZ). Diese beiden Kennzahlen geben Auskunft

über die Effizienz der Wärmepumpen unter vorgegebenen Testbedingungen (COP) sowie im

realen Betrieb (JAZ). Grundlage der in dieser Studie getroffenen Aussagen bezüglich der Effizienz

von Wärmepumpen bildeten vorrangig Veröffentlichungen des der Interstaatlichen Hochschule

für Technik Buchs zugehörigen Wärmepumpen-Testzentrums (WPZ) sowie des Freiburger

Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE).

2.3.1 Wärmepumpen-Testzentrum Buchs (WPZ)

Das Wärmepumpen-Testzentrum Buchs ist ein nach EN 17025 akkreditiertes Prüfzentrum und

bietet im Themenfeld Wärmepumpen unterschiedliche Prüfleistungen für Produktions- und

Handelsunternehmen an. Die angebotene Leistungsprüfung umfasst die Ermittlung der

Heizleistung und der wärmeseitigen Leistungszahlen (COP-Werte) nach EN 14511 (elektrische

Heizungswärmepumpen) bzw. EN 16147 (Brauchwasser-Wärmepumpen). Zusätzlich bietet das

WPZ Wärmepumpen-Prüfungen nach den erweiterten Anforderungen des Prüfreglements der

European Heat Pump Association (EHPA), dem europäischen Wärmepumpen-Dachverband und

des EcoLabel-Prüfreglements (nach Beschluss 2007/742/EG) an. Mit den am WPZ durchgeführten

Prüfungen können damit diese beiden europäischen Gütesiegel erlangt werden.

Bei der vom WPZ angebotenen Leistungsprüfung werden abhängig vom Wärmepumpentyp die

Heizleistung, die elektrische Leistungsaufnahme und die heizungsseitige Leistungszahl (COP) bei

der nach EN 14511 definierten Prüfpunkten unter konstanten Prüfbedingungen ermittelt.

Ergänzend können Prüfungen nach EHPA-Vorgaben oder für von Kunden gewünschte Prüfpunkte

durchgeführt werden.


13

Die Prüfergebnisse werden in regelmäßigen Abständen mit Einverständnis der Auftraggeber in

einem Bulletin des WPZ veröffentlicht. Zur Veröffentlichung kommen nur die nach den Normen

bzw. EHPA-Reglement ermittelten Testergebnisse. Zusätzliche vom Auftraggeber gewünschte

Messpunkte werden nicht veröffentlicht (41f).

2.3.2 Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE)

Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg hat in den letzten Jahren

unterschiedliche Langzeittests zur Beurteilung der Effizienz von Wärmepumpen unter realen

Nutzungsbedingungen durchgeführt (26).

2.3.2.1 Feldtest „Wärmepumpen-Effizienz“

In Zusammenarbeit mit sieben Wärmepumpenherstellern (Alpha-InnoTec, Bosch Thermoteknik,

Hautec, NIBE Systemtechnik, Stiebel Eltron, Vaillant, Viessmann Wärmepumpen) und zwei

Energieversorgungsunternehmen (EnBW Energie Baden-Württemberg, E.ON Energie AG) hat das

Fraunhofer ISE im Zeitraum von 2007 bis 2010 insgesamt 112 Wärmepumpenanlagen

kontinuierlich messtechnisch überwacht. Das Projekt wurde von den genannten Herstellern und

Energieversorgern sowie zu 50 % vom BMWi finanziert.

Im Rahmen dieses Feldtests wurden hauptsächlich Sole-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Wasser-

Wärmepumpen in überwiegend neuen, energieeffizienten Gebäuden mit einem Leistungsbereich

zwischen 5 und 12 kW untersucht. Zentrales Ziel der Studie war eine unabhängige Erfassung der

Effizienz elektrischer Kompressionswärmepumpen im realen Betrieb. Darüber hinaus sollen die

umfangreichen Testergebnisse als Grundlage für die Analyse und Optimierung des

Systemverhaltens unterschiedlicher Wärmepumpen dienen (26b).

2.3.2.2 Feldtest „Wärmepumpen im Gebäudebestand“

Ergänzend zu dem in energieeffizienten Neubauten durchgeführten Feldtest „Wärmepumpen-

Effizienz“ wurden zwischen 2006 und 2009 Wärmepumpen in unsanierten Bestandgebäuden

messtechnisch überwacht. Die Studie wurde im Auftrag der E.ON Energie AG erstellt. Sämtliche

untersuchten Gebäude wurden zuvor mittels Ölkesseln beheizt, die vor Beginn der Überwachung

durch eine Wärmepumpenanlage ersetzt wurden. Das Wärmeverteilsystem sowie der

bautechnische Energiestandard der Gebäude wurden beibehalten.

Untersucht wurden 71 Wärmepumpen der Hersteller Alpha Innotec, Viessmann, Stiebel Eltron,

Ochsner, Nibe, Dimplex, Waterkotte, Buderus, Vaillant und Heliotherm. Hierbei handelte es sich

zu etwa gleichen Teilen um Sole-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Wasser-Wärmepumpen mit

maximal 20 kW Heizleistung. Zusätzlich wurden zwei Grundwasser-Wärmepumpen überwacht,

die aufgrund der geringen Datenmenge keinen Eingang in die Auswertungen gefunden haben. Im

Vergleich zu energieeffizienten Gebäuden ist die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage in

Bestandsgebäuden mit bis zu 60 °C höher, was zu einer höheren Temperaturspreizung und somit


14

zu einer geringeren Effizienz der Wärmepumpen führt. Ziel des Feldtests war es, neben der

Auswertung der energetischen Effizienz über eine Erfassung der Arbeitszahlen auch eine

wirtschaftliche sowie ökologische Betrachtung von Wärmepumpen im Vergleich zu Ölheizungen

durchzuführen.

2.3.2.3 Projekt „Wärmepumpen-Monitor“

Im Projekt „Wärmepumpen-Monitor“ des Fraunhofer ISE werden 83 Wärmepumpen-Systeme

verschiedener Hersteller in Neu- und Bestandsgebäuden hinsichtlich ihrer Effizienz untersucht.

Über die Hälfte der Anlagen wurden bereits im Rahmen des „WP Effizienz“-Tests messtechnisch

überwacht. Hinzu kamen Systeme, die in den vorangegangen Feldtests noch nicht berücksichtigt

wurden (z.B. Direktverdampfungssysteme, Anlagen mit drehzahlgeregelten Verdichtern).

Analog der anderen beiden durchgeführten Feldtests ist das Ziel der Untersuchung eine

unabhängige, vergleichende Vermessung unterschiedlicher Wärmepumpensysteme hinsichtlich

ihrer im realen Betrieb erreichbaren Effizienz. Zudem sollen Optimierungsmöglichkeiten und

potenzielle Fehler bei Betrieb und Installation von Wärmepumpen identifiziert sowie Aussagen

zur Ökologie und Wirtschaftlichkeit getroffen werden (26 d+e).


15

3 Entwicklung des Wärmepumpenbestands 2009 (1990) bis 2013

In diesem Kapitel wird neben der Entwicklung der allgemeinen Marktsituation für Deutschland die

Entwicklung der Anlagenbestände an Wärmepumpen unterschieden nach folgenden Kriterien

dargestellt:

Art der genutzten Wärmequelle bzw. Antriebsart

Art der Anwendung

Leistungsklassen

Gebäudeart

Effizienz der Wärmepumpen

Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf den Jahren 2009 bis 2013. Neben der Betrachtung des

aktuellen Anlagenbestandes werden die Entwicklungen von 1990 bis 2008 in Grundzügen

erläutert.

3.1 Entwicklung der allgemeinen Marktsituation

Der Wärmepumpenmarkt hat in den letzten Jahren nach einer vorangegangenen sehr positiven

Entwicklung einen leichten Rückgang der Absatzzahlen im Vergleich zum Jahr 2008 zu

verzeichnen. Seit 2010 gibt es allerdings wieder einen Aufwärtstrend.

Aus den Abbildungen 3.1 und 3.2 geht hervor, dass die Absatzzahlen elektrisch betriebener

Wärmepumpen, die Luft oder das Erdreich als Wärmequelle nutzen, sowie von Brauchwasser-

Wärmepumpen mit den jeweils aktuellen Preisen für Heizöl korrelieren. Bereits Ende der 1970er

Jahre führten die weltweite Ölkrise und die damit einhergehenden hohen Preise für die damalig

wie gegenwärtigen Hauptenergieträger Heizöl und Gas zu einem sprunghaften Anstieg der Anzahl

neu installierter Wärmepumpen. Durch einen sinkenden Heizölpreis und Installations- und

Auslegungsfehler bzw. noch unausgereifte Wärmepumpensysteme ist der Absatz elektrischer

Wärmepumpen bis zum Ende der 1980er Jahre stark zurückgegangen. Während 1980 noch über

26.000 elektrische Heizungswärmepumpen installiert wurden, waren es 1989 lediglich noch 660.

Erst in den 1990er Jahren entwickelte sich der Absatz von Wärmepumpen wieder positiv. Durch

Förderprogramme vom Bund, den Bundesländern und Energieversorgungsunternehmen in

Verbindung mit einem erneuten Anstieg der Energiepreise konnte sich so vor allem für

erdgekoppelte Anlagen ein Markt entwickeln.

Der aus Abbildung 3.1 und 3.2 ersichtliche sprunghafte Anstieg der Absatzzahlen von 2005 zu

2006 liegt neben einem erneuten starken Preisanstieg für Heizöl darin begründet, dass es

2005/2006 einen strengen Winter gab und so der Bedarf an einer finanziell attraktiven Alternative

zu herkömmlichen Heizungssystemen groß war. Nach einer Absatzsteigerung von rund 27 % im

Jahr 2008 (62.452 Anlagen, 2007: 49.097), welche sich unter anderem durch die Aufnahme der

Wärmepumpe in das Marktanreizprogramm des Bundesamtes für Wirtschaft und

Ausfuhrkontrolle (BAFA) erklärt, wurden in den Jahren 2009 und 2010 jeweils weniger Anlagen

installiert als im Vorjahr (2009: 54.800, 2010: 51.000).


16

Abbildung 3.1: Absatzzahlen elektrischer Heizungswärmepumpen in Deutschland und Entwicklung des Heizölpreises 1978 bis 2013 (13 a-c)(17a)

Abbildung 3.2: Absatzzahlen Brauchwasserwärmepumpen in Deutschland und Entwicklung des Heizölpreises 1990 bis 2013 (13 a-c)(17a)

Der im Jahr 2010 trotz eines Anstiegs des Heizölpreises und eines strengen Winters 2009/2010 zu

verzeichnende Rückgang der Verkaufszahlen von 7 % im Vergleich zum Vorjahr ist unter anderem

mit dem zwischenzeitlichen Förderstopp im Marktanreizprogramm zu erklären. Hierbei wurde die

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

Entwicklung Absatz elektrische Heizungswärmepumpen - Heizölpreis

Luft Sole Wasser Preis (ct/l)

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

Absatzzahlen Brauchwasser-Wärmepumpen - Heizölpreis

Brauchwasser-Wärmepumpen Preis (ct/l)


17

Förderung erneuerbarer Energien seitens des BAFA kurzfristig eingestellt. Vom 03.05.2010 bis

zum 12.07.2010 konnten keine Förderanträge beim BAFA eingereicht werden. Seit der Aufhebung

des Förderstopps sind durch eine Änderung der Richtlinien Wärmepumpen in Neubauten nicht

mehr förderfähig. Da ein Großteil der verkauften Wärmepumpen im Neubaubereich eingesetzt

werden (2010: 56 %, siehe auch Abschnitt 3.6) hat sich diese Änderung der Förderrichtlinien

folglich auch auf den Absatz elektrischer Wärmepumpen ausgewirkt.

Seit 2010 steigt die Zahl der jährlich installierten Anlagen wieder an. So wurden im Jahr 2012

59.600 Heizungswärmepumpen1 sowie zusätzlich 10.700 Brauchwasserwärmepumpen installiert.

In den vergangenen Jahren haben Luft-Wasser-Wärmepumpen eine zunehmende Bedeutung

erfahren. Während 2006 der Anteil von Sole-Wasser-Anlagen am Gesamtabsatz1 mit 59 % noch

deutlich über dem von Luft-Wasser-Wärmepumpen (33 %) lag, hat sich die Verteilung inzwischen

zugunsten der Luft-Wasser-Wärmepumpen verschoben. So wurden 2012 37.400 Luft-Wasser-

Wärmepumpen abgesetzt, was einem Marktanteil von 62,8 % entspricht, welchen im Vergleich

hierzu lediglich 19.400 verkaufte Sole-Wasser-Anlagen entgegenstehen (Marktanteil 32,6 %).

Dieser Trend wird sich in den kommenden Jahren fortsetzen (siehe Kapitel 5).

Gegenüber erdgekoppelten Wärmepumpen, die mit relativ aufwändigen und kostenintensiven

Installationsmaßnahmen einhergehen, profitieren Luft-Wasser-Wärmepumpen durch einen

vergleichsweise einfachen Einbau und daraus folgend geringeren Investitionskosten

(vgl. Abschnitt 4.1). Hinzukommt, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen im Gegensatz zu Erdreich-

Anlagen keine Genehmigung seitens der Unteren Wasserbehörde bzw. der Bergbehörde

erfordern, was für viele Hauseigentümer einen deutlichen Anreiz darstellt. Während Luft-Wasser-

Wärmepumpen ohne weitergehende Genehmigungsverfahren installiert werden können, besteht

bei erdgekoppelten Wärmepumpen in der Planungsphase eine mitunter große Unsicherheit,

inwieweit die Bohrungen erlaubt oder gegebenenfalls mit Auflagen versehen werden. Darüber

hinaus gestaltet sich die Nachrüstung von Bestandsgebäuden mittels Luft-Wasser-Wärmepumpen

oftmals einfacher als mit erdgekoppelten Anlagen, die Bohrarbeiten (Sonden/Brunnen) bzw.

Erdarbeiten (Kollektoren) erfordern.

Diese Faktoren führen in der Summe dazu, dass sich viele Hauseigentümer trotz geringerer

Arbeitszahlen (Abschnitt 3.7) eher für den Einbau einer Luft-Wasser-Wärmepumpe als für eine

erdgekoppelte Wärmepumpe entscheiden.

Nach wie vor wird der Wärmeerzeugermarkt in Deutschland von den konventionellen Techniken

der Gas- und Ölheizungen bestimmt. Über die vergangenen Jahre war der Anteil von

Gasheizungen am Absatz von Wärmeerzeugern mit ca. 70 % weitgehend konstant mit leicht

steigender Tendenz. Hierbei muss zwischen Brennwertkesseln und Niedertemperaturkesseln

unterschieden werden, denn während der Anteil an Brennwertkesseln steigt, lässt sich bei

Niedertemperaturkesseln ein rückläufiger Trend beobachten. Der Anteil von Ölheizungen sinkt

seit Jahren kontinuierlich. Während er 1998 noch bei ca. 28 % lag, machten Ölheizungen 2012 nur

mehr einen Anteil von 12 % am Wärmeerzeugermarkt aus.

1 Hier bezogen auf elektrische Heizungswärmepumpen mit Wärmequellen Luft, Sole, Wasser.


18

Abbildung 3.3: Marktentwicklung Wärmeerzeuger 2006 bis 2012 (BDH)

Die Bedeutung von Wärmepumpen am Wärmeerzeugermarkt war über die letzten Jahre gesehen

nahezu konstant. Von den im Jahr 2012 in Deutschland verkauften 673.500 Wärmeerzeugern

belief sich der Anteil der Wärmepumpen auf rund 9 %. Damit stellen Wärmepumpen nach Gas-

und Ölheizungen in Deutschland den drittwichtigsten Wärmeerzeuger dar. Nachdem sich der

Anteil von Wärmepumpen seit 1998 innerhalb von 10 Jahren kontinuierlich von unter 1 % auf gut

10 % gesteigert hat, machten Wärmepumpen in den Jahren 2009 bis 2012 jeweils ca. 8 bis 9 % am

Wärmeerzeugermarkt aus.

Tabelle 3.1: Anteile der vorwiegend verwendeten Heizenergien in neu fertiggestellten Wohngebäuden in den Jahren 2000, 2008 und 2012 (17b)

Heizenergie 2000 2008 2012

Koks/Kohle2 0,1 % 0,2 % 0,4 %

Öl 19,5 % 5,8 % 1,9 %

Gas 73,6 % 63,5 % 52,4 %

Strom 1,4 % 1,4 % 1,2 %

Fernwärme 4,2 % 4,6 % 6,7 %

Wärmepumpe 0,6 % 18,5 % 30,2 %

Solarthermie 0,1 % 0,5 % 0,5 %

Sonstige3 0,4 % 5,7 % 6,7 %

2„Koks/Kohle“ ab 2010 unter „Sonstige“, 2012: erste Zeile „keine Energie“

3 U.a. Holz, Biogas, sonstige Biomasse

46% 49% 50% 52% 55% 57% 60%

20% 20% 17% 17%

18% 17% 17% 5% 7% 9%

11% 10% 9% 8% 16%

12% 8%

7% 6% 5% 4% 6%

8% 10% 9% 8% 9% 9%

7% 3% 6% 4% 3% 3% 3%

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012*

Marktentwicklung Wärmeerzeuger 2006 - 2012

Gas-Brennwert Gas-NT Öl-Brennwert Öl-NT Wärmepumpen Biomasse


19

Aus Tabelle 3.1 geht hervor, dass die Bedeutung von Ölheizungen besonders in Neubauten

innerhalb der vergangenen Jahre deutlich abgenommen hat. So wurden im Jahr 2012 lediglich

1,9 % der neu fertiggestellten Wohngebäude mit einer Ölheizung als vorwiegend verwendeter

Heizenergie ausgestattet, während im Jahr 2000 noch in fast ein Fünftel der Gebäude eine

Ölheizung eingebaut wurde. Zwar machten auch im Jahr 2012 Gasheizungen mit einem Anteil von

52,4 % noch über die Hälfte der in Neubauten installierten Heizwärmeerzeuger aus, doch geht

auch ihr Anteil deutlich zurück.

Dagegen konnten Wärmepumpen einen stetig größeren Marktanteil verzeichnen. Allein in der

Zeit von 2008 bis 2012 steigerte sich ihr Anteil von 18,5 % auf 30,2 %. Damit wurde 2012 in fast

jedes dritte neu fertiggestellte Wohngebäude eine Wärmepumpe als primärer

Heizwärmeerzeuger eingebaut. In den vergangenen Jahren konnte sich somit die Wärmepumpe

als zweitwichtigster Heizenergieträger nach Gas in Neubauten etablieren. Der Anteil anderer

erneuerbarer Energien ist dagegen sehr gering. Mit lediglich einem halben Prozent spielt

beispielsweise die Solarthermie als vorwiegend verwendete Heizenergie in Neubauten in

Deutschland eine untergeordnete Rolle.

3.2 Anlagenbestand nach Art der genutzten Wärmequelle und Antriebsart

Wärmepumpen nutzen Umweltwärme und sparen dadurch gegenüber konventionellen

Heizwärmeerzeugern Primärenergie ein. Neben den natürlichen Wärmequellen Außenluft,

Grundwasser und Erdreich können auch Abwasser oder Abluft als Wärmequelle für eine

Wärmepumpe dienen.

Die Entscheidung, welche Wärmequelle erschlossen werden soll, hängt neben einer möglichst

hohen Wärmequellentemperatur auch von den am Standort vorliegenden Randbedingungen wie

Platzangebot oder Geländeform ab.

Für die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe sind neben den Kosten zur Erschließung der

Wärmequelle auch die erreichbare Wärmequellentemperatur sowie die geplante Nutzung von

Bedeutung. Bislang werden in Deutschland im Bereich der Heizungswärmepumpen überwiegend

die natürlichen Wärmequellen (Außenluft, Grundwasser, Erdreich) genutzt. Brauchwasser-

Wärmepumpen nutzen v.a. Wärme aus Raumluft oder der Abluft aus Lüftungsanlagen und

können daher auch als Abluft-Wasser-Wärmepumpen bezeichnet werden.

Da in Deutschland bis jetzt Abwasser-Wärmepumpen nur vereinzelt installiert sind, werden sie in

diesem Kapitel nicht gesondert betrachtet.

Alternativ zu einem elektrischen Antrieb können Wärmepumpen auch mit Gas betrieben werden.

Diese verhältnismäßig junge Technik sowie die zugehörige Entwicklung der Absatz- und

Bestandszahlen werden in Abschnitt 3.2.5 betrachtet.


20

3.2.1 Wärmequelle Außenluft

Außenluft ist eine standortunabhängige Wärmequelle, die überall verfügbar ist und mit einem im

Vergleich zu Erdreich-Anlagen geringeren technischen Aufwand prinzipiell meistenorts

erschlossen werden kann. Erdverlegungsarbeiten oder Brunnenbohrungen, wie sie bei der

Erschließung der Wärmequelle Erdreich mittels Sole-Wasser-Wärmepumpen respektive Wasser-

Wasser-Wärmepumpen erforderlich sind, entfallen für die Installation einer Luft-Wasser-

Wärmepumpe.

Damit stellen Luft-Wasser-Wärmepumpen eine in Bezug auf Installations- und Investitionskosten

günstigere Alternative dar als Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen.

Im Gegensatz zum Erdreich unterliegt die Außenluft im Jahresverlauf großen

Temperaturschwankungen (s. Abb. 3.4), was im Winter zu einer geminderten Effizienz der Anlage

und damit insgesamt zu geringeren Jahresarbeitszahlen als bei erdgekoppelten Wärmepumpen

führt (s. Abschnitt 3.7.2). Je größer die Differenz zwischen Wärmequelle und Wärmesenke ist,

desto ineffizienter arbeitet eine Wärmepumpe, da ein größerer Temperaturhub zur Erreichung

der gewünschten Vorlauftemperatur erforderlich ist.

Abbildung 3.4: Jahresverlauf der Außentemperaturen am Standort Höxter, 2010 (28)

Luft-Wasser-Wärmepumpen werden generell in drei unterschiedlichen Aufstellungsarten

angeboten. Bei einer Außenaufstellung wird die komplette Wärmepumpe außerhalb des

Gebäudes installiert und die Wärme über gedämmte Rohrleitungen im Boden ins Haus zur

Heizungsanlage geleitet. Alternativ kann die Wärmepumpe im Haus aufgestellt werden und über

nach außen führende gedämmte Rohrleitungen mit Außenluft versorgt werden. Nach dem

Wärmeentzug wird die Fortluft wieder zurück ins Freie abgeleitet.

Daneben gibt es sogenannte Split-Systeme, bei denen in einem Außengerät der Luft Wärme

entzogen wird und über ein Kältemittel zum Wärmetauscher geleitet wird, der im Haus installiert

ist.


21

In den letzten Jahren haben Luft-Wasser-Wärmepumpen zunehmend an Bedeutung gewonnen

und machten 2013 im Bereich der elektrischen Heizungswärmepumpen einen Marktanteil von

ca. 65 % aus. Somit nutzen fast zwei Drittel der in Deutschland abgesetzten Wärmepumpen die

Außenluft als Wärmequelle.

Abbildung 3.5: Entwicklung der Absatzzahlen von Luft-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a-c)

Nach einem der Rückgang der Absatzzahlen in 2009 um rund 13 % im Vergleich zu 2008 steigt die

Zahl der abgesetzten Luft-Wasser-Wärmepumpen seitdem wieder an. Die Zahl der neu

installierten Anlagen wuchs von 24.400 (2009) um ca. 53 % auf 37.400 in 2012. Im Jahr 2012

wurden fast sieben Mal mehr Anlagen abgesetzt als 2005 (5.539). Im Gegensatz zu Sole-Wasser-

Anlagen (s. Abschnitt 3.2.2) konnten Wärmepumpen, die die Außenluft als Wärmequelle nutzen,

somit einen wachsenden Markt erschließen.

Abbildung 3.6: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Luft-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a-c)

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

Absatzzahlen Luft-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013)

0

55.000

110.000

165.000

220.000

275.000

Installierte Luft-Wasser-Wärmepumpen


22

Aus Abbildung 3.6 geht hervor, dass analog zu Sole-Wasser-Wärmepumpen die Zahl der

installierten Luft-Wasser-Wärmepumpen seit Beginn der 1990er Jahre mit lediglich leichten

Anstiegen bis 2000 mit ca. 10.000 installierten Anlagen relativ konstant war. Bis 2005 verdoppelte

sich der Anlagenbestand moderat auf rund 21.000 Stück.

In den darauffolgenden Jahren stieg die Zahl installierter Anlagen bedingt durch die oben

beschriebenen steigenden Absatzzahlen rapide an, sodass Ende 2013 bereits ca. 261.000 Luft-

Wasser-Wärmepumpen installiert waren. Damit sind in Deutschland erstmals mehr Luft-Wasser-

Anlagen im Einsatz als Sole-Wasser-Wärmepumpen (ca. 251.000). Da der derzeitige Markttrend

im Bereich der Luft-Wasser-Wärmepumpen liegt, ist davon auszugehen, dass im Laufe der

nächsten Jahre der Anlagenbestand an Luft-Wasser-Wärmepumpen den von Sole-Wasser-

Wärmepumpen weiter übersteigen wird und Luft-Wasser-Anlagen somit den Hauptteil der in

Deutschland installierten Wärmepumpen ausmachen werden.

3.2.2 Wärmequelle Erdreich

Im Erdreich herrschen unabhängig von den Außenlufttemperaturen im Jahresverlauf nahezu

konstante Temperaturen, sodass prinzipiell auch im Winter bei tiefen Temperaturen ein effektiver

Betrieb einer Wärmepumpe möglich ist. Der Einfluss der Solarstrahlung wirkt sich nur bis zu einer

Tiefe von ca. 10 m aus, während ab 15 m Tiefe jahreszeitenunabhängig ein relativ konstanter

Temperaturverlauf anzutreffen ist (Abb. 3.7). In Deutschland liegt diese Temperatur in der Regel

durchschnittlich bei ca. 10 °C.

Abbildung 3.7: Temperaturverlauf im ungestörten Erdreich (12)


23

Mit zunehmender Tiefe stammt ein steigender Anteil der Wärme aus dem Erdinneren, der Beitrag

solarer Einstrahlung nimmt korrelierend ab. In Deutschland steigt die Temperatur im Mittel um

3 °C pro 100 m Tiefe an.

Die Wärme kann dem Erdreich mittels verschiedener Systeme entzogen werden. Vertikal

eingebrachte Erdwärmesonden oder horizontal in geringer Tiefe (unterhalb der Frostgrenze)

verlegte Kollektoren bilden den Standard, während Bauweisen wie Erdwärmekörbe oder -pfähle

im Vergleich hierzu eher seltener eingesetzt werden.

Unabhängig von der Bauform zirkuliert im Untergrund, im Regelfall in Kunststoffrohren

(Polyethylen), ein Gemisch aus Wasser und einem Frostschutzmittel (Sole), mittels dessen dem

Untergrund Wärme entzogen wird, die dann in der Wärmepumpe in nutzbare Heizenergie

umgewandelt wird.

Welche Bauweise an Erdwärmetauschern zum Einsatz kommt, hängt mit dem verfügbaren

Platzbedarf und der Wirtschaftlichkeit der Systeme ab. Erdwärmekollektoren erfordern einen

weitaus höheren Flächenbedarf als Erdwärmesonden und können daher z.B. bei kleinen

Grundstücken oder eng zusammenstehenden Gebäuden nicht zur Anwendung kommen.

Bis 2009 machten Sole-Wasser-Wärmepumpen den Hauptteil der verkauften Heizungs-

wärmepumpen aus. Inzwischen hat die Anzahl der installierten Luft-Wasser-Wärmepumpen

diejenigen von Sole-Wasser-Wärmepumpen deutlich überschritten. Dieser Trend wird sich bei

Berücksichtigung der Randbedingungen auch zukünftig weiter fortsetzen.

Abbildung 3.8 zeigt die Anzahl der seit 1990 jährlich abgesetzten Sole-Wasser-Wärmepumpen.

Abbildung 3.8: Entwicklung der Absatzzahlen von Sole-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a-c)

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

Absatzzahlen Sole-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013)


24

Nach einem seit Beginn der 1990er Jahre kontinuierlichen Anstieg der Absatzzahlen, nimmt die

Zahl der neu installierten Sole-Wasser-Wärmepumpen seit 2008 wieder ab. Während 2006 und

2008 rund 28.500 bzw. 30.000 Anlagen verkauft wurden, sank die Zahl abgesetzter Anlagen im

vergangenen Jahr 2013 auf unter 19.000 Stück. Das entspricht einem Rückgang um fast 39 % im

Vergleich zu 2008.

Betrachtet man die Zahl der insgesamt in Deutschland installierten Sole-Wasser-Wärmepumpen

(Abb. 3.9), so zeigt sich, dass sich bis 2005 Zubau und außer Betrieb genommene Wärmepumpen

in etwa entsprachen, wodurch die Zahl der installierten Anlagen mit Werten um 55.000 relativ

konstant war (mit einem leichten Anstieg seit Ende der 1990er Jahre).

Seit 2006 ist die Zahl der installierten Sole-Wasser-Wärmepumpen deutlich angestiegen. Waren

es 2005 noch ca. 85.000 Anlagen, wuchs die Zahl auf rund 250.000 im Jahr 2013. Dies entspricht

nahezu einer Verdreifachung des Feldbestands innerhalb von acht Jahren.

Abbildung 3.9: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Sole-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a-c)

3.2.3 Wärmequelle Grundwasser

Die Nutzung von Grundwasser als Wärmequelle setzt voraus, dass am Nutzungsstandort

Grundwasser in ausreichender Menge sowie geeigneter Qualität und Temperatur vorliegt. Zudem

bedingt eine wirtschaftlich rentable Nutzung mittels einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe einen

möglichst geringen Flurabstand, d.h. das Grundwasser sollte in einer geringen Tiefe verlaufen,

weil mit zunehmender Tiefe die Investitionskosten durch gesteigerte Bohrkosten zunehmen.

Darüber hinaus sollte das Grundstück bzw. der Erschließungsstandort nicht innerhalb eines

Wasserschutzgebietes liegen, da hier - sofern eine Erschließung von wasserschutzrechtlicher Seite

überhaupt möglich wäre – der Brunnenausbau ggf. nur unter Auflagen genehmigt wird, was eine

Beeinträchtigung der Anlagenleistung respektive höhere Investitionskosten bedingen könnte.

0

55.000

110.000

165.000

220.000

275.000

Installierte Sole-Wasser-Wärmepumpen


25

Sind diese Voraussetzungen erfüllt, stellt das Grundwasser eine sehr geeignete Wärmequelle zum

Betrieb einer Wärmepumpe dar. Durch eine ganzjährig relativ konstante Temperatur von

durchschnittlich 8 bis 12 °C kann eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe jahreszeitenunabhängig mit

in der Regel hohen Jahresarbeitszahlen effizient laufen (vgl. Abschnitt 3.7.2).

Zur Erschließung des Grundwassers ist das Einbringen zweier Bohrungen erforderlich. Aus dem

Förderbrunnen wird mittels einer Brunnenpumpe das Grundwasser an die Oberfläche gepumpt

und der Wärmepumpe zugeführt, wo dem Wasser Wärme entzogen wird. Anschließend wird das

Wasser über den sogenannten Schluckbrunnen wieder in den Untergrund geleitet.

Im Vergleich zu Sole-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Wasser-Wärmepumpen ist der Anteil von

Wasser-Wasser-Wärmepumpen am Feldbestand elektrischer Heizungswärmepumpen trotz

großer zu erreichender Jahresarbeitszahlen mit ca. 8 % eher gering. Dieser Umstand erklärt sich

durch die besonderen Standortvoraussetzungen zur Nutzung des Grundwassers, die nicht allerorts

gegeben sind.

Abbildung 3.10: Entwicklung der Absatzzahlen von Wasser-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a-c)

Die Entwicklung der verkauften Wasser-Wasser-Wärmepumpen entspricht vom Verlauf im

Wesentlichen der von Sole-Wasser-Wärmepumpen, wenn auch auf einem zahlenmäßig deutlich

niedrigeren Niveau. Nach einem Maximum von fast 4.500 neu installierten Anlagen im Jahr 2008

sank die Zahl verkaufter Wasser-Wasser-Wärmepumpen auf nur 2.300 im Jahr 2010. In den

Jahren 2011 bis 2013 wurden je rund 2.800 Anlagen verkauft. Der Markt für Wasser-Wasser-

Wärmepumpen scheint damit in den vergangenen Jahren zu stagnieren.

Die Gesamtzahl der in Deutschland installierten Wasser-Wasser-Wärmepumpen hat sich ähnlich

denen von Sole-Wasser- und Luft-Wasser-Wärmepumpen entwickelt. Während in den 1990er

Jahren nahezu konstant ca. 12.000 Wasser-Wasser-Wärmepumpen installiert waren, stieg der

Anlagenbestand ab dem Jahr 2000 zunächst moderat auf rund 17.500 Anlagen in 2005 an, bevor

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

Absatzzahlen Wasser-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013)


26

durch einen sprunghaften Anstieg der Absatzzahlen ein deutlicher Zuwachs an installierten

Anlagen zu verzeichnen war. So waren 2009 bereits 36.400 Wasser-Wasser-Wärmepumpen in

Betrieb, was in etwa einer Verdopplung zu 2005 (17.407) entspricht.

Bis 2013 wuchs der Bestand an Wasser-Wasser-Wärmepumpen um weitere ca. 27 % auf rund

46.200 Anlagen.

Abbildung 3.11: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Wasser-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a-c)

3.2.4 Reversible Wärmepumpen

Zusätzlich zur Erzeugung von Heizwärme können Wärmepumpen je nach Bauart auch für

Kühlzwecke eingesetzt werden. Bei dieser Art von Wärmepumpen kann der Kreislaufprozess in

der Wärmepumpe in der Regel mittels eines Vier-Wege-Ventils umgeschaltet werden, sodass die

Anlage statt Wärme zu erzeugen dem Kältemittel Wärme entzieht. Daher werden diese Systeme

auch als reversible oder umkehrbare Wärmepumpen bezeichnet. Im Fall von Sole-Wasser-

Wärmepumpen bietet eine Kühlfunktion den Vorteil, dass es in der Kühlperiode zu einer

Regeneration des Untergrundes durch die Einbringung von Wärme kommt, was insgesamt zu

einer besseren Anlageneffizienz führt. Zudem kann durch die Wiedereinbringung von Wärme der

Auskühlungsprozess des Untergrundes verlangsamt werden, wodurch sich die Nutzungsdauer

einer geothermisch betriebenen Wärmepumpe prinzipiell erhöht.

Neben der aktiven Kühlung können erdgekoppelte Wärmepumpen, die mit einem flächigen

Wärmeverteilsystem kombiniert sind, zur passiven Kühlung eingesetzt werden, bei der die

Wärmepumpe nicht in Betrieb ist, sondern der natürliche Temperaturunterschied zwischen

Raumlauft und Untergrund-/Grundwasser-Temperatur ausgenutzt wird. Durch die Zirkulation des

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000

Installierte Wasser-Wasser-Wärmepumpen


27

Kältemittels (Sole bzw. Wasser) können die Raumtemperaturen ohne Einsatz der Wärmepumpe

heruntergekühlt werden. Starke Temperatursenkungen, wie sie bei einer aktiven Kühlung

erreichbar sind, erlaubt eine passive Kühlweise nicht. Luft-Wärmepumpen eignen sich aufgrund

der hohen Außenlufttemperaturen während der Kühlperiode nicht zur passiven Kühlung. Sie

können aber ebenso wie erdgekoppelte Wärmepumpen für eine aktive Kühlung eingesetzt

werden und machen laut BWP ungefähr 95 % der reversiblen Anlagen aus (13d).

Bislang sind reversible Wärmepumpen in Deutschland nicht weit verbreitet. Ihre Anwendung

beschränkt sich vor allem auf Nichtwohngebäude, insbesondere Bürogebäude und

Industriebauten. In Bürogebäuden kann mitunter eine ganzjährige Kühlung von beispielsweise

Serverräumen erforderlich sein, die kontinuierlich zu großen internen Wärmegewinnen führen.

Aufgrund der zwar punktuell hohen, aber im Mittel milden Temperaturen im Sommer ist in

Deutschland die aktive Kühlung - besonders von gut gedämmten - Wohngebäuden in der Regel

nicht erforderlich, sodass der Anteil reversibler Wärmepumpen am Gesamtbestand relativ gering

ausfällt. Es ist daher davon auszugehen, dass viele Anlagen, die prinzipiell einen reversiblen

Betrieb ermöglichen, dennoch nur zu Heizzwecken eingesetzt werden. Laut dem Bundesverband

Wärmepumpe (BWP) wird der Anteil reversibler Anlagen auf unter 2 % des Gesamtabsatzes

elektrischer Heizungswärmepumpen geschätzt (13d).

Abbildung 3.12: Entwicklung der Absatzzahlen von reversiblen Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a-c)

Für die im Rahmen dieser Studie durchgeführten Berechnungen wurde pauschal eine Quote von

1,9 % des jährlichen Gesamtabsatzes angenommen. Einzig für die Jahre 2009 bis 2011 wurden

vom BWP erhobene Zahlen verwendet, wodurch sich insbesondere für 2010 eine trotz insgesamt

zurückgegangenen Absatzes an elektrischen Heizungswärmepumpen ein vergleichsweise hoher

Wert ergibt (s. Abb. 3.12).

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Absatzzahlen reversible Wärmepumpen (1990 bis 2013)

reversibel Luft reversibel Sole


28

Allgemein sind die in dieser Markterhebung getroffenen Aussagen in Bezug auf reversible

Wärmepumpen lediglich Abschätzungen, die nicht ohne Weiteres als Abbild des realen

Feldbestands bewertet werden können.

3.2.5 Gas-Wärmepumpen

Neben den in den vorangegangenen Abschnitten dargestellten elektrischen Heizungs-

wärmepumpen gibt es auch thermisch betriebene Wärmepumpen, bei denen Gas direkt als

Primärenergieträger in der Anlage verbraucht wird. Prinzipiell können analog zu elektrischen

Wärmepumpen Außenluft, Sole und Wasser sowie Abwasser oder Abluft/Abwärme als

Wärmequelle für gasbetriebene Wärmepumpen dienen.

Bei Gas-Wärmepumpen kann zwischen der bis auf den Antrieb wie bei elektrischen

Wärmepumpen betriebsgleichen Kompressionswärmepumpe und Sorptions-Wärmepumpen

unterschieden werden. Gasbetriebene Kompressionswärmepumpen funktionieren wie elektrisch

betriebene Kompressionswärmepumpen, der einzige Unterschied besteht darin, dass der

Verdichter nicht mit Strom, sondern mittels eines Gasmotors angetrieben wird. Daher werden

diese Wärmepumpen auch als gasmotorische Wärmepumpen bezeichnet. Bei

Sorptionswärmepumpen kann zwischen Absorptions- und Adsorptionswärmepumpen

unterschieden werden.

Abbildung 3.13: Funktionsschema einer Absorptionswärmepumpe (30)


29

Bei Absorptionswärmepumpen wird das durch Umweltwärme verdampfte Wärmeträgermedium

in einer Lösung (z.B. Ammoniak/Wasser oder Wasser/Lithiumbromid) absorbiert (Abb. 3.13). Das

Gemisch wird von einer Lösungspumpe in einen Austreiber gefördert, wo durch die Erhitzung

mittels eines Erdgasbrenners der Druck und die Temperatur erhöht werden, sodass das

Kältemittel verdampft (30). Analog zu Kompressionswärmepumpen kondensiert das

Wärmeträgermedium im Verflüssiger unter Wärmeabgabe.

Derzeit sind in Deutschland lediglich zwei Adsorptionswärmepumpen auf dem Markt. Während

bei Absorptionswärmepumpen das Kältemittel von einem flüssigen Medium absorbiert wird,

lagert es sich bei Adsorptionswärmepumpen an der Oberfläche eines Feststoffes (z.B. Zeolith) ab

(Abb. 3.14). Bei der Ablagerung wird Wärme frei (Adsorptionswärme) (30). Ist das Zeolith an

Kältemittel gesättigt folgt die Desorptionsphase, bei der das Wasser durch die mittels eines

Gasbrenners erzeugte Wärme zum Verdampfen gebracht wird. Das Wasser kondensiert

anschließend im Verflüssiger. Hierbei wird Kondensationswärme frei (40a). Die beiden Phasen

(Adsorption und Desorption) laufen hintereinander ab, durch die Trägheit der Heizungssysteme

wirkt sich diese Taktung allerdings nicht in einer für die Nutzer spürbaren Form aus. In beiden

Phasen wird Wärme an das Heizsystem abgegeben.

Abbildung 3.14: Funktionsschema einer Zeolith-Adsorptionswärmepumpe (40b)

Während in Ländern wie Japan Gas-Wärmepumpen seit langem weit verbreitet sind, stellen sie in

Deutschland noch eine relativ junge Alternative zu elektrischen Wärmepumpen dar und sind hier

erst seit wenigen Jahren auf dem Markt.

Die genauen Absatz- und Bestandszahlen an Gas-Wärmepumpen werden nicht kontinuierlich

erfasst, daher beruhen die diesem Kapitel zugrunde liegenden Daten auf Einzelwerten und

Abschätzungen.


30

Da Gaswärmepumpen erst vor einigen Jahren Eingang in den deutschen Markt gefunden haben,

wurden zwischen 2003 und 2008 nur geringe Stückzahlen von unter 50 Anlagen im Jahr installiert.

2009 wurden Gas-Absorptionswärmepumpen in den Markt eingeführt. Laut Angaben des BWP

wurden im Jahr 2009 rund 100 Anlagen installiert. In den darauffolgenden Jahren stiegen die

Absatzzahlen weiter an, sodass im Jahr 2012 insgesamt schätzungsweise 1.200 Gaswärmepumpen

verkauft wurden. Hiervon machten Sorptionswärmepumpen mit 460 verkauften Anlagen einen

Anteil von rund 38 % aus (s. Abb. 3.15).

Abbildung 3.15: Entwicklung der Absatzzahlen von gasbetriebenen Wärmepumpen 2003 bis 2013 (3 a+b)(5)(13 a+b)

Aktuell sind schätzungsweise rund 4.200 Gaswärmepumpen in Deutschland installiert, wovon

Sorptionswärmepumpen mit knapp 1.700 Anlagen einen Anteil von ca. 41 % ausmachen. Aus

Abbildung 3.15 geht hervor, dass sich nach einem zögerlichen Anlauf die Zahl der in Deutschland

installierten Gaswärmepumpen seit Einführung der Sorptionswärmepumpen deutlich erhöht hat.

2008 waren 183 gasmotorische Wärmepumpen installiert, nach Markteinführung der

Sorptionswärmepumpen im Jahr 2009 stieg die Zahl der installierten Anlagen von 337 (2009) auf

4.173 im Jahr 2013. Damit ist der Bestand an Gaswärmepumpen innerhalb von vier Jahren auf

mehr als das Zwölffache angestiegen (Abb. 3.16).

Trotz der positiven Entwicklung der Absatz- und Installationszahlen machen Gaswärmepumpen

nur einen sehr kleinen Teil am Gesamtmarkt der Wärmepumpen in Deutschland aus. 2013

entsprach ihr Anteil am Feldbestand lediglich 0,5 % (ohne Brauchwasser-Wärmepumpen: 0,7 %).

Im Gegensatz zu elektrisch betriebenen Wärmepumpen fällt bei Gaswärmepumpen die für die

Stromerzeugung eingesetzte Primärenergie weg, da das Gas selbst als Primärenergie dient.

Hierdurch werden bei der Stromerzeugung anfallende Umwandlungsverluste umgangen. Zwar

bieten Gas-Wärmepumpen den Vorteil, dass sie konventionellen Gasheizungen ähneln und somit

von Gasinstallateuren ohne spezielle Fachbildung im Bereich Wärmepumpen eingebaut und

gewartet werden können, auf der anderen Seite sind sie trotz der Nutzung von regenerativen

Wärmequellen vom Rohstoff Erdgas abhängig und damit keine grundsätzliche Alternative zu

konventionellen Gasheizungen.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Absatzzahlen Gas-Wärmepumpen (2003 bis 2013)

Gas-Wärmepumpen gesamt Thermische Sorptions-Wärmepumpen


31

Gaswärmepumpen können in Bestandsgebäuden mit bereits existierendem Gasanschluss relativ

leicht eingebaut werden. Bei Neubauten ist es erforderlich, das Gebäude an das Gasnetz

anzuschließen, was zusätzlichen Aufwand und Kosten nach sich zieht und im Vergleich zu

elektrisch betriebenen Wärmepumpen einen Nachteil der Gaswärmepumpen darstellt.

Abbildung 3.16: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Gas-Wärmepumpen (2003 bis 2013) (3 a+b)(5)(13 a+b)

Die weitere Marktentwicklung der Gaswärmepumpen bleibt abzuwarten, allerdings werden sie

sich aufgrund der nötigen Anschlusslegung für Neubauten eher nicht gegenüber den elektrisch

betriebenen Systemen durchsetzen. Im Bereich der Renovierung respektive Sanierung von

Bestandsgebäuden können Gaswärmepumpen prinzipiell an Bedeutung gewinnen, allerdings

hängt diese Entwicklung von den künftig zu erwartenden Gas- und Strompreisen und damit den

Betriebskosten von elektrischen wie gasbetriebenen Wärmepumpen ab.

3.3 Installierte Leistung und Energieverbrauch des Anlagenbestands

Auf Basis der in Abschnitt 3.2 dargestellten Absatz- und Bestandszahlen wurden die daraus

resultierenden Energiemengen berechnet. Neben der thermischen und elektrischen

Gesamtleistung des deutschen Wärmepumpenbestands wurden auch der Stromverbrauch, die

erzeugten Heizwärmemengen sowie die daraus resultierende Mengen regenerativ gewonnener

Wärme ermittelt.

Die Berechnung der thermischen Gesamtleistung des Anlagenbestands wurde auf Grundlage der

durchschnittlichen Heizleistungen durchgeführt. Hierbei wurde nach Art der Wärmequelle und

der Betriebsart unterschieden.

Die Berechnung der elektrischen Gesamtleistung erfolgte anhand der vom Wärmepumpen-

Testzentrum Buchs ermittelten COP-Werte bzw. auf Basis der vom Bundesamt für Wirtschaft und

Ausfuhrkontrolle (BAFA) veröffentlichten Liste förderfähiger Wärmepumpen (s. Abschnitt 3.7.1).

Laut Prüfreglement zur Ermittlung der COP-Werte fließen in die Erfassung der elektrischen

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Installierte Gas-Wärmepumpen

Gas-Wärmepumpen gesamt Thermische Sorptions-Wärmepumpen


32

Gesamtleistung die Verdichterleistung, die elektrische Leistungsaufnahme der Umwälzpumpen

auf Wärmequellen- und Wärmesenkenseite und die Leistungen sonstiger Zusatzeinrichtungen wie

z.B. Abtaufunktionen bei Luft-Wasser-Wärmepumpen ein.

3.3.1 Energiemengen

2012 betrug die thermische Gesamtleistung der in Deutschland installierten Wärmepumpen

6,56 GW (s. Tab. 3.2). Mit einer elektrischen Gesamtleistungsaufnahme von 1,77 GW ergibt sich

für den gesamten Anlagenbestand ein mittlerer COP von 3,71.

Tabelle 3.2: Thermische und elektrische Gesamtleistung des Anlagenbestandes an Wärmepumpen in Deutschland

Jahr Thermische Gesamtleistung (GW)

Elektrische Gesamtleistung (GW)

1990 1,8 0,52

1995 1,9 0,54

2000 1,9 0,55

2005 2,3 0,63

2010 5,1 1,37

2012 6,6 1,77

In diese Berechnungen sind neben den elektrisch betriebenen Heizungswärmepumpen auch

Brauchwasserwärmepumpen sowie Gaswärmepumpen mit eingeflossen, sodass sich für die Jahre

1990 bis 2008 andere Werte ergeben als in der 2010 veröffentlichten Marktstudie.

Die Heizwärmemenge wurde aus der thermischen Gesamtleistung und den

Vollbenutzungsstunden berechnet, die im Wesentlichen auf den Ergebnissen der vom Fraunhofer-

Institut für Solare Energiesysteme (ISE) durchgeführten langjährigen Feldtests beruhen.

Ausgehend der Studienergebnisse wurden für Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Anlagen

Vollbenutzungsstunden von 1.950 (1990) bis 1.800 (2013) angenommen. Da Luft-Wasser-Anlagen

in Bestandsbauten durch längere Laufzeiten im Winter in den Feldtests höhere

Vollbenutzungsstunden aufgewiesen haben, wurden ausgehend von 1990 die

Vollbenutzungsstunden unter Berücksichtigung des jeweiligen Neubauanteils am Zubau von Luft-

Wasser-Anlagen ermittelt, sodass sich Werte von 2.340 (1990) bis 2.073 (2013) ergaben. In der

BWP-Branchenstudie 2013 wurde für 2013 eine durchschnittliche Vollbenutzungsstundenzahl von

gut 1.800 Stunden angenommen, wobei die mittlere Heizleistung der elektrischen

Heizungswärmepumpen mit 11,8 kW angesetzt wurde (13d).

Die Reduzierung der Vollbenutzungsstunden liegt in einer zunehmend besseren

Gebäudedämmung begründet, die zu einer Verringerung der Heizungslaufzeit führt. Auf der

anderen Seite findet eine bessere Anpassung der Heizleistung an den tatsächlichen Wärmebedarf

der Gebäude statt, was zu einer höheren Vollbenutzungsstundenzahl führt. Basierend auf den

Fraunhofer Feldtests kann insgesamt von einer Verringerung der Jahres-Vollbenutzungsstunden

ausgegangen werden.


33

Für das Jahr 2012 lagen der Berechnung Vollbenutzungsstunden von 1.850 für Sole-Wasser- und

Wasser-Wasser-Wärmepumpen und 2.138 Stunden für Luft-Wasser-Anlagen zugrunde. Als

durchschnittliche Heizleistungen flossen 12 kW (S/W und L/W) bzw. 16 kW (W/W) in die

Berechnungen ein. Damit ergibt sich eine durch elektrisch betriebene Heizungswärmepumpen

erzeugte Heizwärmemenge von 11,2 TWh (inkl. reversible Anlagen). Unter Einbezug von

Gaswärmepumpen und Brauchwasserwärmepumpen ergibt sich ein Wert von 11,8 TWh.

Als Basis zur Ermittlung des Stromverbrauchs der in Deutschland installierten Wärmepumpen

wurden die mittleren Jahresarbeitszahlen (JAZ) des Feldbestands verwendet. Die Entwicklung der

JAZ stützt sich für die elektrischen Heizungswärmepumpen auf die Fraunhofer Feldtests und für

Gas-Wärmepumpen auf Abschätzungen des BWP. Für Brauchwasserwärmepumpen wurde

einheitlich der in der RES-Directive angesetzte Wert von 2,5 zugrunde gelegt.

Im Gegensatz zu der auf Prüfständen ermittelten Leistungszahl (COP) stellt die JAZ die Effizienz

einer Wärmepumpe unter realen Betriebsbedingungen dar. Sie bezieht sich auf das gesamte

System einer Wärmepumpe und enthält die Stromverbräuche der unterschiedlichen

Anlagenkomponenten wie Verdichter, Umwälzpumpe, Brunnenpumpe, Ventilatoren und

gegebenenfalls weiterer Komponenten wie einer elektrischen Zusatzheizung. Daher ist der COP

einer Wärmepumpe in der Regel deutlich größer als ihre JAZ.

Aus der errechneten Heizwärmemenge und den jeweiligen JAZ ergibt sich für das Jahr 2012 ein

gesamter Stromverbrauch von 4,0 TWh.

Tabelle 3.3: Heizwärmemenge, Stromverbrauch und genutzte regenerative Wärme des Feldbestands an Wärmepumpen in Deutschland

Jahr Heizwärmemenge (TWh)

Stromverbrauch (TWh)

Regenerative Wärme ERES (TWh)

1990 2,5 0,9 1,6

1995 2,5 0,9 1,6

2000 2,7 1,0 1,7

2005 3,5 1,2 2,3

2010 9,2 3,1 6,2

2012 11,8 4,0 7,9

Die regenerativ erzeugte Wärme stellt die der Umwelt (Außenluft bzw. Erdreich) mittels

Wärmepumpen entzogene Wärme dar. Nach den Vorgaben der EU berechnet sich dieser Wert

der Menge der durch Wärmepumpen-Technologie gewonnenen Energie aus erneuerbaren

Quellen ERES wie folgt (2):

ERES = Qusable (1 – 1/SPF)

mit Qusable: durch Wärmepumpen erzeugte Heizwärmemenge (aus Leistung der installierten

Wärmepumpen und Vollbenutzungsstunden (Vbh))


34

SPF: Seasonal Performance Factor (≙ Jahresarbeitszahl)

Dieser Ansatz entspricht im Prinzip der Differenz aus Heizwärmemenge und Stromverbrauch, da

die Formel umgeschrieben werden kann zu:

Hierbei entsprechen der Minuend der durch Wärmepumpen erzeugten Heizwärmemenge und der

Subtrahend dem Stromverbrauch des Wärmepumpenbestands.

3.3.2 Reversible Anlagen

Seitens der EU wird im Rahmen der Ökodesign-Richtlinie gefordert, dass der Anteil reversibler

Wärmepumpen gesondert erfasst wird. Zur Berechnung der durch reversible Wärmepumpen

erzeugten Wärme wurde angenommen, dass diese anteilig zu 80 % für Heizzwecke und 20 % für

Kühlzwecke eingesetzt werden. Dieser Wert ist nur eine überschlägige Abschätzung und bildet

nicht effektiv die realen Verhältnisse ab. Durch eine große Varianz zwischen verschiedenen

Anwendungsfällen reversibler Anlagen (Industrie, Nichtwohngebäude, Wohngebäude) ergeben

sich bezogen auf Einzelanlagen mitunter stark abweichende Verteilungen, die aufgrund der

insgesamt geringen Datenlage reversibler Anlagen und der Komplexität der unterschiedlichen

Anwendungsbereiche nicht näher in den Berechnungen berücksichtigt wurden.

Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich im Jahr 2012 für die in Deutschland installierten

reversiblen Wärmepumpen eine thermische Gesamtleistung von 182,7 MW mit einer elektrischen

Leistungsaufnahme von 52,1 MW. Damit ergibt sich ein mittlerer COP über den gesamten Bestand

reversibler Anlagen von 3,51. Tabelle 3.4 zeigt die Entwicklung der Gesamtleistungen seit 1990.

Tabelle 3.4: Thermische und elektrische Gesamtleistung des Anlagenbestandes reversibler Wärmepumpen in Deutschland

Jahr Thermische Gesamtleistung (MW)

Elektrische Gesamtleistung (MW)

1990 0,01 2,7 10-3

1995 0,2 0,04

2000 0,6 0,13

2005 17,0 4,88

2010 125,1 36,02

2012 182,7 52,08

Während für die Jahresarbeitszahlen und die Leistungszahlen dieselben Werte wie für nicht

reversible Anlagen zugrunde gelegt wurden, sind in die Berechnungen der thermischen Leistung

höhere mittlere Heizwerte eingeflossen, da reversible Wärmepumpen verstärkt in

Nichtwohngebäuden sowie in industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen.


35

Auch für die reversiblen Wärmepumpen wurden getrennt die erzeugte Heizwärmemenge und der

resultierende Stromverbrauch sowie die regenerativ erzeugte Wärme berechnet. Im Jahr 2012

wurden durch reversible Wärmepumpen ca. 251 GWh regenerative Wärme erzeugt

(s. Tabelle 3.5).

Tabelle 3.5: Heizwärmemenge, Stromverbrauch und genutzte regenerative Wärme des Feldbestands an reversiblen Wärmepumpen in Deutschland

Jahr Wärmemenge (inkl. Kühlmenge) (GWh)

Stromverbrauch (GWh)

Regenerative Energie ERES (GWh)

1990 0,02 0,01 0,01

1995 0,26 0,09 0,17

2000 1,02 0,34 0,68

2005 38,6 14,7 23,9

2010 274,8 98,3 176,5

2012 388,0 136,9 251,1

Bezogen auf den gesamten Feldbestand an Wärmepumpen ist der Anteil reversibler Systeme sehr

gering, dennoch lässt sich im Wesentlichen eine merkliche Zunahme der durch diese Anlagen

erzeugte regenerative Energie erkennen. Diese Entwicklung korreliert mit der Entwicklung der

Absatzzahlen von umkehrbaren Wärmepumpen (s. Abschnitt 3.2.4).

Der große Sprung zwischen den Jahren 2000 und 2005 erklärt sich dadurch, dass die reversiblen

Luft-Wasser-Wärmepumpen, deren Misch-Jahresarbeitszahlen unter dem in der Richtlinie

vorgegebenen Richtwert von 2,5 liegen, bis einschließlich 2001 nicht berücksichtigt wurden und

erst ab 2002 in die Bilanzierung mit einfließen.

Abbildung 3.17 zeigt die Entwicklung der aus der Ermittlung von thermischer und elektrischer

Leistung resultierenden mittleren Leistungszahlen (COP). Auch hier ergibt sich die deutliche

Verringerung des mittleren COP durch den Einbezug der Luft-Wasser-Anlagen ab 2002. Da diese

Systeme in der Regel geringere Leistungszahlen aufweisen als Sole-Wasser-Wärmepumpen,

ergibt sich ein geringerer Durchschnitts-COP aller reversiblen Anlagen. Während seit 1990 bei den

reversiblen Sole-Wasser-Anlagen ein nahezu kontinuierlicher Anstieg der Leistungszahlen zu

verzeichnen ist (Ausnahme: 1998) und im Jahr 2001 ein Durchschnittswert von 4,40 erreicht

wurde, ergeben sich unter Einberechnung der luftgestützten Anlagen seit 2002 relativ konstant

mittlere Leistungszahlen von durchschnittlich 3,50.


36

Abbildung 3.17: Entwicklung der mittleren Leistungszahlen von in Deutschland installierten reversiblen Wärmepumpen (Luft, Sole) im Zeitraum 1990 bis 2012 – Berücksichtigung von Luft-Wasser-Anlagen ab 2002

3.4 Anlagenbestand nach Art der Anwendung

3.4.1 Brauchwasser-Wärmepumpen

Zusätzlich zu den oben genannten Heizungswärmepumpen, die Außenluft, Sole oder Grundwasser

als Wärmequelle nutzen, gibt es Brauchwasser-Wärmepumpen, die nicht zur Raumheizung,

sondern ausschließlich zur Erwärmung des Trinkwassers dienen.

Bei dieser Art von Wärmepumpen wird die zur Trinkwassererwärmung benötigte Wärme in der

Regel aus der Raumluft oder aus der Abluft von Lüftungsanlagen gewonnen. Die Wärmepumpen

sind direkt mit einem Warmwasserspeicher gekoppelt bzw. bieten viele Anbieter Geräte mit

einem bereist integrierten Speicher an. Je höher die Quelltemperatur ist, desto effizienter kann

die Wärmepumpe arbeiten (kleinerer Temperaturhub).

Abbildung 3.18 zeigt die Absatzzahlen von Brauchwasser-Wärmepumpen seit 1990. Zusätzlich ist

die Preisentwicklung für leichtes Heizöl dargestellt. Es zeigt sich, dass die jährlichen Absatzzahlen

an Brauchwasser-Wärmepumpen stark mit den Heizölpreisen zu korrelieren scheinen. Bei hohen

Kosten für den Betrieb herkömmlicher Warmwasserbereitungssysteme entscheiden sich viele

Verbraucher demnach für eine hiervon unabhängige Alternative. So wurden im Jahr 2008, als der

Heizölpreis bei 76,50 ct/l lag, fast 15.000 Brauchwasser-Wärmepumpen verkauft, was nahezu eine

Verdopplung des Vorjahresabsatzes von 7.741 Anlagen darstellt. Im darauffolgenden Jahr sank

der Heizölpreis auf 53 ct/l. Der Absatz von Brauchwasser-Wärmepumpen reduzierte sich um

ca. 21 % auf 11.500 neu installierte Anlagen.

3,40

3,60

3,80

4,00

4,20

4,40

4,60

Mittlerer COP reversible Wärmepumpen (1990 - 2012)

Übergang Ø COP Sole Ø COP Sole, Luft


37

Abbildung 3.18: Entwicklung der Absatzzahlen von Brauchwasser-Wärmepumpen und des Heizölpreises 1990 bis 2013 (13 a+b)(17a)

Trotz eines erneuten Anstiegs des Heizölpreises fiel die Zahl der abgesetzten Brauchwasser-

Wärmepumpen weiter. Im Jahr 2010 wurden lediglich 8.400 Brauchwasser-Wärmepumpen in

Deutschland verkauft. Seit 2010 zeichnet sich wieder ein aufsteigender Trend ab. So wurde für

2013 ein Absatzplus von 13 % verzeichnet.

Abbildung 3.19: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Brauchwasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013) (13 a+b)

Betrachtet man die Zahl installierter Brauchwasser-Wärmepumpen, so ist seit Beginn der 1990er

Jahre ein leichter Rückgang zu verzeichnen, sodass im Vergleich zu knapp 284.000 Anlagen 1994

im Jahr 2007 nur mehr 220.000 Brauchwasser-Wärmepumpen installiert waren.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

He

izö

l-P

reis

(ct

/l)

Ab

satz

zah

len

Absatzzahlen Brauchwasser-Wärmepumpen - Heizölpreis

Absatz Preis (ct/l)

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

Installierte Brauchwasser-Wärmepumpen


38

Diese Entwicklung beruht auf der Tatsache, dass in den 1980er Jahren sehr viele Anlagen

installiert wurden, die nun das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben und daher (zum Teil durch

andere Systeme zur Trinkwassererwärmung) ersetzt werden, sodass trotz anhaltend hoher

Absatzzahlen der Anlagenbestand insgesamt zurückgeht (13e).

Während zu Beginn der 1990er Jahre noch deutlich mehr Brauchwasser- als

Heizungswärmepumpen verkauft wurden, hat sich die Zahl der neu installierten

Heizungswärmepumpen kontinuierlich gesteigert. In den vergangenen Jahren wurden so bis zu

sechs Mal so viele Heizungswärmepumpen wie Brauchwasser-Wärmepumpen abgesetzt

(s. Abb. 3.20).

Abbildung 3.20: Entwicklung der Absatzzahlen von Heiz- und Brauchwasserwärmepumpen (13 a-c)

Abbildung 3.21 zeigt den Gesamtbestand der in Deutschland installierten Heizungs- und

Brauchwasserwärmepumpen. Es zeigt sich, dass die Zahl an Brauchwasser-Wärmepumpen in den

1990er Jahren mit geringen Schwankungen relativ konstant im Bereich von ca. 280.000

installierten Anlagen lag, während sich dieser Wert in den letzten Jahren auf ca. 220.000

eingependelt hat.

Eine andere Entwicklung lässt sich bei den Heizungswärmepumpen erkennen. Waren hier die

Installationszahlen seit 1990 bis 2000 mit einem Anlagenbestand von rund 80.000 relativ

konstant mit einem in den folgenden Jahren zu verzeichnenden leichten Anstieg, so gab es seit

2005 einen deutlichen Zuwachs der in Deutschland installierten Heizungswärmepumpen.

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Absatzzahlen Heiz- und Brauchwasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013)

Brauchwasserwärmepumpen Heizungswärmepumpen


39

Abbildung 3.21: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Heiz- und Brauchwasser-Wärmepumpen (1990 - 2013) (13 a-c)

In Addition der beiden dargestellten Flächen ergibt sich die Gesamtzahl der in Deutschland

installierten elektrischen Wärmepumpenanlagen. Zum Jahresende 2013 waren mit ca. 788.000

Anlagen etwa doppelt so viele Anlagen installiert wie im Jahr 2005 (360.000).

3.4.2 Alter des Anlagenbestands

Wie aus Abbildung 3.20 hervorgeht, wurde ein Großteil der derzeit installierten Wärmepumpen

innerhalb der vergangenen Jahre installiert. So sind ca. 80 % des derzeitigen Anlagenbestandes

elektrischer Heizungswärmepumpen (2012: 500.200 gesamt) maximal 10 Jahre und ca. 20 % der

Anlagen seit 10 bis 20 Jahren, in Einzelfällen seit bis zu 30 Jahren in Betrieb.

Die während des durch die Ölkrise ausgelösten „ersten Wärmepumpenbooms“ Ende der 1970er

bis Anfang der 1980er Jahre installierten Anlagen waren zu einem großen Teil in den 1990er

Jahren noch in Betrieb. In dieser Zeit hat sich der Anlagenbestand zwar moderat erhöht, blieb

aber bedingt durch niedrige Absatzzahlen auf einem relativ konstanten Niveau von ca. 80.000

Anlagen.

Wärmepumpenanlagen weisen in der Regel eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren auf. Je

nach Ausgangsbedingungen können sie aber durchaus auch bis zu 30 Jahren betrieben

werden (13e). In einer älteren Studie des Schweizer Bundesamtes für Energie (BFE) wurde

aufgrund von Erfahrungen einer Feldstudie die Mindest-Lebensdauer einer Wärmepumpe mit 20

Jahren beziffert. Bis 2020 kann laut dieser Studie von einer durchschnittlichen Lebensdauer von

25 Jahren ausgegangen werden (8a).

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

Anlagenbestand Wärmepumpen (1990-2013)

Brauchwasser-Wärmepumpen Heizungswärmepumpen


40

Brauchwasserwärmepumpen weisen eine ähnliche Lebensdauer wie Heizungswärmepumpen auf.

In den 1980er Jahren wurden hohe Stückzahlen an Brauchwasserwärmepumpen abgesetzt, die

etwa seit Beginn des neuen Jahrtausends nach und nach ausgetauscht werden, sodass sich auch

hier Lebensdauern von 20 bis 30 Jahren zeigen (s. Abschnitt 3.4.1).

Der Bestand an Gaswärmepumpen ist bedingt durch die erst wenige Jahre zurückliegende

Markteinführung noch recht klein. So wurden von den derzeit geschätzt ca. 4.200 installierten

Anlagen in Deutschland über 80 % erst seit 2009 eingebaut. Gasbetriebene Sorptions-

wärmepumpen kommen anders als elektrisch betriebene oder gasmotorische Wärmepumpen in

der Wärmepumpe selbst weitgehend ohne mechanische Verschleißteile aus, was tendenziell zu

einer höheren Lebensdauer führen kann. Generell kann für Gaswärmepumpen aber auch eine

Lebensdauer von 20 bis zu 30 Jahren angenommen werden.

3.5 Anlagenbestand nach Leistungsklassen

Zusätzlich zu einer Unterscheidung nach Wärmequelle, Betriebsart und Art der Anwendung

können Wärmepumpen nach Leistungsklassen kategorisiert werden. Hierbei kann eine

Orientierung an typischen Marktsegmenten erfolgen:

5 bis 15 kW: Anlagen für Einfamilienhäuser

15 bis 35 kW: Anlagen für Mehrfamilienhäuser

35 bis 80 kW: Anlagen für den gewerblichen Bereich

über 80 kW: Sonderlösungen

Die angegebenen Leistungen stellen die Heizleistung der Anlagen dar, also die von der

Wärmepumpe abgegebene Nutzwärme. Größere Heizleistungen können über eine Kaskadierung,

also eine Kopplung mehrerer Wärmepumpen, erreicht werden.

Für bestimmte Anwendungen, die eine sehr hohe Heizleistung erfordern (z.B. in Nicht-

Wohngebäuden, großen Mehrfamilienhäusern oder der Industrie), werden zum Teil speziell für

das entsprechende Gebäude dimensionierte Sonderlösungen umgesetzt, die an die individuellen

Randbedingungen angepasst sind. Zur Auslegung von großen Anlagen in Bestandsgebäuden kann

eine Auslastungsmessung oder Erstellung einer Energiekennlinie hilfreich sein (8b).

Die Entwicklung der durchschnittlichen Heizleistungen ist in Abbildung 3.22 dargestellt. Die Werte

beruhen auf Angaben vom Bundesverband Wärmepumpe (BWP) sowie der vom BAFA

veröffentlichten Liste förderfähiger Wärmepumpen. Tendenziell sind die Heizleistungen seit

Beginn der 1990er Jahre kontinuierlich rückläufig. Dies erklärt sich im Wesentlichen durch eine

Erhöhung der Dämmstandards in Gebäuden, die seit der 1995 eingeführten dritten

Wärmeschutzverordnung (WSchV) sowie den seit 2002 folgenden Energieeinsparverordnungen

(EnEV) und einer damit verbundenen Reduzierung des Jahresheizwärmebedarfs von

Wohngebäuden.


41

Abbildung 3.22: Entwicklung der durchschnittlichen Heizleistungen von elektrischen Heizungswärmepumpen und Gaswärmepumpen in Deutschland (13d)(4c)

Die EnEV enthält Vorgaben für den maximalen Jahresheizwärmebedarf von Neubauten sowie

energetisch sanierter Gebäude. Der geringere Wärmebedarf führt zu einer Verringerung der

notwendigen Heizleistung. Durch eine stetige Verschärfung der Vorgaben der EnEV wird sich

dieser Trend auch zukünftig fortsetzen. So schreibt die am 01. Mai 2014 in Kraft tretende Novelle

der EnEV geltend für alle Neubauten ab 01.01.2016 eine Reduzierung des maximal zulässigen

Jahres-Primärenergiebedarfs um 25 % im Vergleich zur EnEV 2009 vor (23).

Neben der allgemeinen Verbesserung von Dämmstandards und einer Verschärfung der Richtlinien

werden die durchschnittlichen Heizleistungen auch durch das Einsatzgebiet der Wärmepumpen

beeinflusst. Grundwasser-Wärmepumpen (Wasser-Wasser-Wärmepumpen) werden häufig in

Großanlagen für hohe Heizleistungen eingesetzt, sodass hier der Wert über dem von Luft-Wasser-

bzw. Sole-Wasser-Anlagen liegt.

Bislang wurden Luft-Wasser-Wärmepumpen bedingt durch die Unabhängigkeit von Standort und

Bodeneingriffe verstärkt in Bestandsgebäuden eingesetzt, wodurch sich im Schnitt eine höhere

Heizleistung als bei Sole-Wasser-Anlagen ergab, deren Haupteinsatzgebiet in Neubauten liegt. Seit

einigen Jahren werden Luft-Wasser-Wärmepumpen vermehrt auch in Neubauten installiert,

sodass sich die durchschnittlichen Heizleistungen von Luft-Wasser- und Sole-Wasser-

Wärmepumpen im Feldbestand angeglichen haben (13d).

Die im Vergleich zu elektrischen Heizungswärmepumpen hohen Heizleistungen von

Gaswärmepumpen ergeben sich durch den vorwiegenden Einsatz dieser Geräte in Industrie und

Gewerbe. Mit der Entwicklung und Einführung von Sorptionswärmepumpen, die auch in kleineren

Leistungsklassen verfügbar sind, erweitert sich das Einsatzgebiet von Gaswärmepumpen auch auf

Gebäude mit einem niedrigeren Heizwärmebedarf wie etwa Einfamilienhäuser, sodass sich die

durchschnittliche Heizleistung des Feldbestands zukünftig weiter reduzieren wird.

36

38

40

42

44

46

48

8

10

12

14

16

18

20

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Hei

zlei

stu

ng

Gas

(kW

th)

Hei

zlei

stu

ng

(kW

th)

Jahr

Mittlere Heizleistung (kWth)

Wasser Luft Sole Gas


42

3.6 Anlagenbestand nach Gebäudeart

Die Auswertung der vom Statistischen Bundesamt veröffentlichten Daten der in Deutschland in

den letzten Jahren fertiggestellten Neubauten im Hinblick auf die primär verwendete Heizenergie

zeigt, dass Wärmepumpen mit einem Anteil von 97 % im Jahr 2012 überwiegend in

Wohngebäuden installiert wurden.

Abbildung 3.23: Anzahl der fertiggestellten Gebäude mit Wärmepumpenheizung im Zeitraum 2005 bis 2012 (17b)

Seit 2005 wurden Wärmepumpen im Schnitt zu ca. 3,3 % in Nichtwohngebäuden eingebaut,

bezogen auf den Zeitraum seit 2009 hat sich dieser Wert marginal auf 3,8 % erhöht (s. Abb. 3.23).

Mit Werten zwischen 2 und 4 % liegt der Anteil der Nichtwohngebäude, die Wärmepumpen als

primären Heizwärmeerzeuger verwenden, über die letzten Jahre gesehen auf einem relativ

konstanten Niveau.

Datengrundlage bildeten die Zahlen der in Deutschland fertiggestellten Gebäude nach

Gebäudeart und Art der vorwiegend verwendeten Heizenergie, die den langen Reihen

„Baugenehmigungen/Baufertigstellungen von Wohn- und Nichtwohngebäuden (Neubau) nach Art

der Beheizung und Art der verwendeten Heizenergie, ab 1980“ aus der Bautätigkeitsstatistik des

Statistischen Bundesamtes entstammen.

Analog zu den Wärmepumpen-Absatzzahlen in demselben Zeitraum liegt bei den in Neubauten

installierten Wärmepumpen eine steigende Entwicklung vor. Die Schwankungen, die sich bei den

Absatzzahlen durch den zwischenzeitlichen Förderstopp des Marktanreizprogramms ergeben

haben, können bei diesen Daten nicht beobachtet werden, obschon sich der Förderstopp bzw. die

daran anschließende Novellierung der Förderbedingungen besonders auf den Neubaubereich

ausgewirkt haben. Seit Wiederaufnahme der Förderungen sind Wärmepumpen in Neubauten

nicht mehr förderfähig. Durch einen Anstieg der Mietpreise und einer zunehmenden

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Nichtwohngebäude 160 265 491 664 841 1 050 1 188 1 029

Wohngebäude 6 025 11 666 16 523 17 413 20 691 24 401 28 288 30433

Nichtwohngebäude 3% 2% 3% 4% 4% 4% 4% 3%

Wohngebäude 97% 98% 97% 96% 96% 96% 96% 97%

-

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

Anzahl fertiggestellter Gebäude mit Wärmepumpen-Heizung (2005 - 2012)


43

Wohnungsnachfrage ist die Zahl neu errichteter Wohngebäude nach einem vorherigen Rückgang

seit 2009 zunächst moderat und in der Folge stark angestiegen, sodass die ausbleibende

Förderung sich durch eine insgesamt höhere Anzahl neuer Gebäude nicht korrelierend der

Absatzzahlen an Wärmepumpen entwickelt hat. Des Weiteren werden in Neubauten seit einigen

Jahren vorwiegend Luft-Wasser-Wärmepumpen eingesetzt, deren Absatzzahlen entgegen der

Entwicklung bei Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Anlagen seit 2005 bis auf einen kleinen

Rückgang im Jahr 2009 kontinuierlich gewachsen sind.

Zu beachten ist, dass die hier aufgeführten Zahlen sich lediglich auf die in Neubauten installierten

Wärmepumpen beziehen und daher nicht direkt mit den von den Herstellern gemeldeten

Absatzzahlen vergleichbar sind. Im Rahmen von energetischen Sanierungen oder

Umbaumaßnahmen neuinstallierte Wärmepumpen in Bestandsgebäuden sind zum Beispiel nicht

enthalten.

Im Jahr 2012 wurde in etwa jeder dritte Neubau mit einer Wärmepumpe ausgestattet. Damit

stellt die Wärmepumpe nach Gas (ca. 50 %) den zweitwichtigsten Wärmeerzeuger im

Neubaubereich dar. Wärmepumpen werden in Deutschland in Neubauten überwiegend in

Wohngebäuden installiert. 86 % der in neu fertiggestellten Wohnhäusern eingesetzten

Wärmepumpen wurden 2012 in Einfamilienhäuser, 9 % in Zweifamilienhäuser und die restlichen

5 % in Mehrfamilienhäuser eingebaut (s. Abb. 3.24). Diese Verteilung entspricht auch den

vorangegangenen Jahren.

Abbildung 3.24: Art der Wohngebäude mit Wärmepumpenheizung 2012 (17b)

Bei Nichtwohngebäuden, in denen Wärmepumpenheizungen installiert sind, machen Büro- und

Verwaltungsgebäude sowie sonstige Nichtwohngebäude mit 24 bzw. 21 % die größten Anteile aus

(s. Abb. 3.25). 14 % der Wärmepumpen in Nichtwohngebäuden wurden 2012 in Handels- und

Lagergebäuden und 10 % in Fabrik- und Werkstattgebäuden eingebaut.

Hinzu kommen 2 % in landwirtschaftlichen Betriebsgebäuden sowie jeweils 1 % für

Anstaltsgebäude und Hotels und Gaststätten.

86%

9%

5%

Wärmepumpen in Wohngebäuden 2012

Einfamilienhäuser

Zweifamilienhäuser

Mehrfamilienhäuser


44

Abbildung 3.25: Art der Nichtwohngebäude mit Wärmepumpenheizung 2012 (17b)

Neben dem Einsatz von Wärmepumpen in neu errichteten Gebäuden, finden Wärmepumpen

auch bei der energetischen Sanierung von Gebäuden oder dem Austausch von Heizungssystemen

Anwendung. Nachdem in den 1990er Jahren der Einsatzbereich in Bestandsgebäuden zunehmend

an Bedeutung gewonnen hat, nimmt sein Anteil nach Schwankungen seit einem Peak von 68 % im

Jahr 2008 kontinuierlich ab. Für 2013 wurde seitens des BWP geschätzt, dass lediglich 16 % der

neu installierten Heizungswärmepumpen4 im Gebäudebestand Anwendung finden.

Diese rückläufige Entwicklung liegt nach Ansicht von Experten in einer Erhöhung der Strompreise

begründet, welche zur Folge hatte, dass sich Wärmepumpen im Gebäudebestand im Vergleich zu

anderen Heizwärmeerzeugern erst später amortisieren. Im Neubaubereich blieb die

Wärmepumpe durch geringere Investitionskosten gegenüber der Installation in Altbauten im

Wärmemarkt wettbewerbsfähig.

In den kommenden Jahren wird sich der Trend aller Voraussicht nach wieder umkehren, denn

durch Richtlinien wie die EnEV werden die Anforderungen an Gebäudestandards verschärft und

der energetischen Gebäudesanierung kommt eine zunehmende Bedeutung zu. Die seit der

Konjunkturkrise im Jahr 2008 relativ niedrigen Gaspreise haben konventionelle Systeme

gegenüber Wärmepumpen finanziell wieder attraktiv werden lassen, werden aber vermutlich in

Zukunft wieder ansteigen.

Vom im Jahr 2010 existierenden Gebäudebestand wurden mehr als 84,5 % der Gebäude vor 1990

erbaut, wobei 43,5 % ein Baujahr zwischen 1949 und 1978 aufwiesen. Da der Großteil dieser

Gebäude bislang nicht oder nur teilweise energetisch saniert wurde, besteht ein großer

Sanierungsbedarf (38), bei dem auch Wärmepumpen ein prinzipiell großes Marktpotenzial

aufweisen.

4 ohne Brauchwasser- und Gaswärmepumpen

1%

24%

2%

10%

14%

1%

21%

Wärmepumpen in Nichtwohngebäuden 2012

Anstaltsgebäude

Büro- und Verwaltungsgebäude

Landwirtschaftl. Betriebsgebäude

Fabrik- und Werkstattgebäude

Handels- und Lagergebäude

Hotels und Gaststätten

sonstige nichtlandwirtschaftl.Betriebsgebäude

Sonstige Nichtwohngebäude


45

Im Jahr 2011 gab es in Deutschland ca. 18,4 Mio. Wohngebäude mit insgesamt ca. 41 Mio.

Wohneinheiten. In 2012 wurden ca. 200.500 Wohn- und Nichtwohngebäude fertiggestellt (17e).

Nach einer deutlich fallenden Entwicklung seit Mitte der 1990er Jahre auf lediglich ca. 156.000

neu errichtete Gebäude in 2009, steigt seitdem die Zahl der jährlich neu fertiggestellten Gebäude

wieder an.

Abbildung 3.26: Anteile der installierten Wärmepumpen im Neubau und im Gebäudebestand – 2013: Prognose (13d)

2006 lag die Sanierungsquote für Gebäude, die zwischen 1900 und 1979 erbaut wurden, bei

2,2 %, was ca. 230.000 umfassend energetisch sanierten Gebäuden entspricht (10). Nachdem die

Sanierungsquote in den 1990er Jahren und zu Beginn des darauffolgenden Jahrzehnts

kontinuierlich angestiegen ist, ist sie in den vergangenen Jahren auf einen Wert von ca. 0,8 bis

1,2 % gesunken. Das von der Bundesregierung angestrebte Ziel einer jährlichen Sanierungsquote

von mindestens 2 % zur Erreichung der Klimaziele wurde damit deutlich unterschritten.

Dieser durch politische wie wirtschaftliche Faktoren erzeugte Modernisierungsstau erfordert

einen deutlichen Zuwachs energetischer Sanierungen in den kommenden Jahren. Es kann davon

ausgegangen werden, dass der Wärmepumpe als alternativem Heizwärmeerzeuger im Zuge der

künftigen Entwicklung im Sanierungsmarkt wieder eine größere Bedeutung zukommt und sich der

Anteil der in Bestandgebäuden eingesetzten Wärmepumpen wieder erhöht.

3.6.1 Ausstattung der Anlagen mit Wärmespeicher

Bezüglich der Ausstattung von Wärmepumpen mit Wärmespeichersystemen liegen keine validen

Daten vor. Zur Orientierung bzw. Abschätzung der Ausstattung von Wärmepumpenanlagen mit

Wärmespeichern wurde daher auf die in den beiden vom Fraunhofer ISE durchgeführten

Feldstudien zurückgegriffen (s. Abschnitt 3.7.1). Aufgrund des Umfangs der beiden Studien, in

denen insgesamt 185 Anlagen in Neu- und Bestandsbauten untersucht wurden, können die

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Anteile der installierten Wärmepumpen an Neubau und Bestand

Neubau Bestand


46

Ergebnisse als repräsentativ für den bundesdeutschen Bestand an Wärmepumpenanlagen

angenommen werden.

Abbildung 3.27: Anteile der installierten Wärmespeicher im Neubau und im Gebäudebestand (26)

Von den im Projekt „Wärmepumpen-Effizienz“ ausgewerteten Anlagen wurde fast die Hälfte

(49 %) in einem direkten System, also ohne Pufferspeicher, betrieben. Gut ein Drittel der Anlagen

war mit einem Pufferspeicher mit separatem Trinkwarmwasserspeicher zur

Trinkwassererwärmung ausgerüstet und 19 % nutzten einen Kombispeicher. Im Gebäudebestand

war der Anteil der Anlagen, die einen Pufferspeicher zur Wärmespeicherung nutzen, mit 63 %

deutlich höher als in den untersuchten Neubauanlagen. 26 % der Anlagen wurden mit

Kombispeicher betrieben und nur 11 % der Wärmepumpen waren ohne Speicher.

In Neubauten werden oftmals Fußbodenheizungen installiert, die aufgrund ihrer systembedingten

Trägheit eine leichte Pufferwirkung aufweisen, sodass unter Umständen der Einsatz eines

zusätzlichen Wärmespeichers nicht erforderlich ist. Da in über 90 % der im Feldtest untersuchten

Neubauten eine Fußbodenheizung installiert war, erklärt sich der hohe Anteil an Systemen ohne

Wärmespeicher.

3.7 Entwicklung der Effizienz von Wärmepumpen

Die Effizienz von Wärmepumpen hängt von verschiedenen Parametern ab. Neben der zu

überwindenden Temperaturspreizung zwischen erreichbarer Wärmequellentemperatur und

Heizungsvorlauftemperatur, die jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen ist, spielen die

betriebsbedingten Verbräuche der mit der Anlage verbundenen Komponenten wie

Zusatzheizungen, Umwälzpumpen oder Ventilatoren eine Rolle.

Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Effizienz einer Wärmepumpe ist die Differenz zwischen

Vorlauf- und Rücklauftemperatur der Heizungsanlage. Zur Beurteilung der energetischen Effizienz

von Wärmepumpen dienen die Leistungszahl (engl. COP – Coefficient of Performance) und die

Jahresarbeitszahl.

31%

19%

49%

Neubau

63%

26%

11%

Gebäudebestand

Pufferspeicher

Kombispeicher

ohnePufferspeicher


47

3.7.1 Leistungszahlen

Die Leistungszahl bzw. der COP ist der Quotient aus der von der Wärmepumpe abgegebenen

Wärmeleistung und der aufgenommenen Antriebsleistung für Verdichter und Hilfsantriebe wie

Ventilatoren (bei Luft-Wasser-Wärmepumpen) oder Pumpen. Da es sich um ein Verhältnis zweier

Leistungen handelt (kW), ist der COP ein dimensionsloser Wert.

Der COP gibt nicht die Verhältnisse unter realen Betriebsbedingungen wieder, sondern wird nach

Vorgaben der Europäischen Norm 14511 (Vorläufernorm: EN 255) auf Testständen ermittelt. Zu

den festgelegten Rahmenbedingungen für die Prüfungen zählen u.a. die Eintritts- und

Austrittstemperaturen am Gerät. Hierbei gelten für die jeweiligen Bauarten bzw. Wärmequellen

der Wärmepumpen unterschiedliche Werte.

Durch die einheitlichen Testbedingungen ermöglicht der COP einen Vergleich von Wärmepumpen

unterschiedlicher Hersteller. Die Testergebnisse werden jeweils mit Angabe der Ein- und

Austrittstemperaturen für die unterschiedlichen Wärmequellen angegeben. Gängige

Testtemperaturen sind A2/W35 für Luft-Wasser-Anlagen (A = air/Luft, W = water/Wasser),

B0/W35 für Sole-Wasser-Anlagen (B = brine/Sole) sowie W10/W35 für Wasser-Wasser-

Wärmepumpen. Hierbei steht die erste Zahl für die Temperatur der Wärmequelle, die hintere

Temperaturangabe bezieht sich auf die im System herrschende Vorlauftemperatur (jeweils in °C).

Die theoretisch maximal zu erreichende Leistungszahl entspricht dem Kehrwert des

Wirkungsgrades des Carnot-Prozesses, einem idealen, also verlustfreien Kreisprozess. Dieser ist

ausschließlich von den Temperaturen von Wärmequelle und Wärmesenke abhängig:

Das bedeutet, je geringer die Differenz zwischen Eintritts- und Austrittstemperatur ist, desto

höher ist die resultierende Leistungszahl (s. Abb. 3.28).

Abbildung 3.28: Leistungszahl (COP) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmesenke (31)


48

Als repräsentative Grundlage zur Darstellung der Entwicklung der Leistungszahlen von

Wärmepumpen dienten die Prüfresultate des Wärmepumpentestzentrums Buchs (WPZ Buchs),

das zum Institut für Energiesysteme (IES) der Interstaatlichen Hochschule für Technik (NTB) in der

Schweiz gehört. Das WPZ führt regelmäßig COP-Messungen nach EN 14511 (seit 2005, zuvor nach

EN 255) von aktuell am Markt befindlichen Wärmepumpen diverser Hersteller durch und

veröffentlicht die Ergebnisse.

Die Ermittlungen der Leistungszahlen werden seit 1993 durchgeführt, sodass inzwischen eine

große Datenbasis vorliegt. Seit 2005 wurden 219 Wärmepumpen verschiedener Hersteller

getestet, davon 82 Luft-Wasser-Anlagen und 137 Sole-Wasser-Anlagen. Hinzu kommen

Brauchwasser-Wärmepumpen. Bis zum Jahr 2012 lagen 450 Datensätze für Luft-Wasser- und

Sole-Wasser- bzw. Wasser-Wasser-Wärmepumpen vor (41c).

Die Ergebnisse aller seit 1993 bis 2012 getesteten Luft-Wasser- und Sole-Wasser-Wärmepumpen

inklusive der jährlichen Mittelwerte sind in den Abbildungen 3.29 und 3.31 dargestellt. Die

Diagramme stellen nicht die nach EN 14511 ermittelten Testergebnisse, sondern zur besseren

Vergleichbarkeit die Ergebnisse nach EN 255 dar, bei der die Prüfungen im Vergleich zur EN 14511

mit einer geringeren Wärmesenken-Temperatur (senkenseitige Temperaturspreizung 10 K statt

5 K), durchgeführt werden, was durch niedrigere Kondensationsdrücke und einer daraus

resultierenden geringeren Leistungsaufnahme zu höheren COP-Werten führt. Die Abbildungen

3.30 und 3.32 zeigen die für Luft-Wasser- bzw. Sole-Wasser-Wärmepumpen nach den beiden

Normen EN 255 und EN 14511 gemessenen COP-Werte im Vergleich.

Abbildung 3.29: COP-Werte der seit 1993 am WPZ Buchs getesteten Luft-Wasser-Wärmepumpen nach EN 255 bei A2/W35 (41b)

Seit 2009 haben sich die ermittelten COP-Werte nicht bedeutend verändert, sondern sind auf

einem annähernd konstanten Niveau geblieben. Viele Luft-Wasser-Wärmepumpen haben in den

Tests seit 2009 einen COP von ca. 4 aufgewiesen und liegen damit annähernd im Bereich von Sole-

Wasser-Wärmepumpen. 2011 war nur eine Anlage dabei, die den nach EN 14511 geforderten


49

COP-Mindestwert von 3,10 nicht erreicht hat, sodass aktuell aus Sicht der Hersteller keine

Optimierungen zur Normeinhaltung erforderlich sind.

Bis auf fallende Tendenzen in 2006 und 2008 ist seit 1998 ein kontinuierlicher Anstieg der

gemessenen Leistungszahlen erkennbar.

Abbildung 3.30: Vergleichswerte der gemessenen COP bei Luft-Wasser-Wärmepumpen nach EN 255 und EN 14511 mit einzuhaltenden Mindestwerten (41b)

Die Ergebnisse für Sole-Wasser-Wärmepumpen weisen eine grundsätzlich ähnliche Entwicklung

auf. Bis 2000 ist der Durchschnittswert von anfänglich 3,9 auf ca. 4,4 gestiegen, seit 2000 beliefen

sich die Mittelwerte auf 4,28 bis 4,54. Nach einer Stagnation seit 2006, bei der bei

gleichbleibenden Mittelwerten die Spreizung der Messwerte zugenommen hat, gab es im Jahr

2011 einen deutlichen Anstieg des mittleren COP auf 4,81. Dieser Sprung erklärt sich durch eine

Anhebung des geforderten Mindestwertes von 4,00 auf 4,30 in 2011.

Nachdem in den vorangegangenen Jahren keine Optimierung der Leistungszahlen stattgefunden

hat, waren die Hersteller aufgrund des höheren Grenzwertes in der Verantwortung, die Effizienz

ihrer Anlagen zu steigern. Eine Erklärung für die zuvor herrschende Stagnation kann ein

ansteigender Wettbewerbsdruck im Wärmepumpen-Markt sein, bei dem vorrangig eine

Kostenoptimierung statt einer Verbesserung der energetischen Effizienz der Anlagen im

Vordergrund stand.

Wie aus Abbildung 3.32 hervorgeht, haben seit 1995 die getesteten Sole-Wasser-Wärmepumpen

im Durchschnitt sowohl mit einer senkseitigen Temperaturspreizung von 10 K (EN 255) als auch

5 K (EN 14511) den jeweils geltenden Grenzwert erfüllt. Gleiches gilt für den Durchschnitt aller

getesteten Luft-Wasser-Anlagen (s. Abb. 3.30).

Im Bereich der Brauchwasserwärmepumpen ergaben sich für die in den Jahren 2012 und 2013

getesteten Geräte durchschnittliche Leistungszahlen von 2,78 bis 2,80.


50

Abbildung 3.31: COP-Werte der seit 1993 am WPZ Buchs getesteten Sole-Wasser-Wärmepumpen nach EN 255 bei B0/W35 (41b)

Abbildung 3.32: Vergleichswerte der gemessenen COP bei Sole-Wasser-Wärmepumpen nach EN 255 und EN 14511 mit einzuhaltenden Mindestwerten (41b)


51

3.7.2 Jahresarbeitszahlen

Im Gegensatz zur im vorherigen Abschnitt betrachteten Leistungszahl, die unter fest definierten

Normbedingungen auf Prüfständen ermittelt wird, stellt die Jahresarbeitszahl (JAZ) die

energetische Effizienz der Wärmepumpe unter realen Betriebsbedingungen dar. Sie ist das

Verhältnis der im Verlauf eines Jahres durch die Wärmepumpe gewonnenen Nutzwärme (kWh)

zur eingesetzten elektrischen Antriebsenergie (kWh). Hierbei werden je nach angesetzter

Systemgrenze auch die Verbräuche für Grundwasser-/Soleumwälzpumpen, Zusatzheizungen und

Regelungseinrichtungen mit einbezogen (4d).

3.7.2.1 RES-Directive

Der unter 1.2 bereits angesprochene Beschluss 2013/114/EU in Ergänzung zur RES-Directive der

EU enthält im Anhang Empfehlungen bzw. Vorgaben bezüglich der zur Energiemengenberechnung

zu verwendenden Eingangswerte wie Jahresarbeitszahlen/SPF und Vollbenutzungsstunden.

Hierbei wird nach Klimazonen (wärmeres, durchschnittliches, kälteres Klima) und Art der

Wärmequelle (aerothermische, geothermische, hydrothermische Energie) unterschieden. Die

klimatische Einteilung der Mitgliedsstaaten soll anhand einer im Beschluss beigefügten

Übersichtskarte erfolgen. Demnach liegt Deutschland im Grenzgebiet der kälteren zur

durchschnittlichen Klimazone. Aufgrund der relativ ungenauen Grenzziehung, aus der nicht klar

hervorgeht, welche Bereiche Deutschlands dem durchschnittlichen und welche dem kälteren

Klima zuzuordnen sind, wurde vereinfachend für Deutschland pauschal ein kälteres Klima

angenommen.

Die im Beschluss vorgegebenen Werte dienen als Richtwerte. Sofern für einzelne Mitgliedsstaaten

abweichende belastbare Daten vorliegen, ist seitens der EU vorgesehen, dass anstatt der

Vorgabewerte die landesspezifischen Werte Anwendung in der Energiemengenberechnung

finden.

3.7.2.2 Deutschlandspezifische JAZ

Die in der Richtlinie vorgegebenen Werte bzgl. Jahresarbeitszahlen und in gewissen Bereichen

Vollbenutzungsstunden können auf Grundlage für Deutschland vorliegender Daten als deutlich zu

niedrig angesetzt bewertet werden. Dies gilt insbesondere für die für aerothermisch betriebene

Anlagen empfohlenen Jahresarbeitszahlen von lediglich 2,5 und einer Volllaststundenzahl von z.B.

1710 für Luft-Wasser-Wärmepumpen. Die Ergebnisse großangelegter Feldstudien zeigen, dass die

realen Werte für den deutschen Anlagenbestand über den Empfehlungen der RES-Directive

liegen. Die in die Berechnungen eingeflossenen und die Entwicklung der für den deutschen

Feldbestand angesetzten Jahresarbeitszahlen werden im Folgenden beschrieben.

Eine valide Datenbasis von in Deutschland unter realen Betriebsbedingungen erreichbaren

Jahresarbeitszahlen stellen die Ergebnisse zweier vom Fraunhofer Institut für Solare

Energiesysteme (ISE) durchgeführter Feldtests dar. Bei diesen großangelegten Studien wurden

über einen Zeitraum von mehreren Jahren kontinuierliche Effizienzmessungen an Wärmepumpen


52

verschiedener Hersteller, Heizleistungen und Einsatzgebiete durchgeführt. Insgesamt wurden

verteilt über das gesamte Bundesgebiet 112 Anlagen in Neubauten (Projekt „WP Effizienz“) sowie

73 in unsanierten Gebäuden (Projekt „WP im Gebäudebestand“) vermessen (s. Tabelle 3.6).

Aufgrund des Untersuchungsumfangs und der räumlichen Verteilung der vermessenen Anlagen

können die Ergebnisse der Feldtests als repräsentativer Querschnitt für den in Deutschland

vorhandenen Wärmepumpenbestand angesehen werden.

Die erreichbaren Jahresarbeitszahlen hängen von den jeweiligen System- und

Betriebsbedingungen sowie dem Anforderungsprofil und damit dem Nutzerverhalten ab.

Während nach aktuellen Standards (EnEV 2009) errichtete Neubauten einen durchschnittlichen

Heizwärmebedarf von 40 bis maximal 70 kWh/(m²/a) aufweisen dürfen, werden bei

Bestandsgebäuden oftmals Werte von über 200 kWh/(m²/a) erreicht. Die in den Feldtests

untersuchten Gebäude wiesen im Projekt „WP Effizienz“ einen Heizwärmebedarf von unter

100 kWh/(m²/a) auf, wohingegen der mittlere Heizwärmebedarf der Bestandsgebäude bei

177 kWh/(m²/a) lag (26).

Durch die variierenden Heizwärmebedarfe ergeben sich auch Unterschiede in den installierten

Heizleistungen. Während die Anlagen im Bestand eine durchschnittliche Heizleistung von

ca. 14 kW besaßen, lag diese im Projekt „WP Effizienz“ bei ca. 8 kW.

Tabelle 3.6: Projektinformationen zu den Wärmepumpen-Feldtests des Fraunhofer ISE (26)

Projekt WP-Effizienz WP im Gebäudebestand

untersuchte Anlagen 112 Anlagen

in überwiegend neuen, ener-gieeffizienten Wohngebäuden

73 Anlagen

in unsanierten Bestandsgebäuden

Projektdauer 10/2005 – 09/2010 12/2006 – 12/2009

Wärmequellen (bezogen auf ausgewertete Anlagen ohne Solarkopplung)

Erdreich: 56

Luft: 18

Grundwasser: 3

Erdreich: 35

Luft: 36

Grundwasser: 2

Baujahr der Gebäude nach 2004 1919 – 1957: 19 %

1958 – 1981: 41 %

1982 – 1996: 27 %

Mittlere beheizte Nutzfläche 199 m² 181 m²

Heizwärmebedarf (Heizung und Warmwasser)

< 100 kWh/(m²a) Ø 177 kWh/(m²/a)

Installierte Heizleistung 5 – 12 kW

Ø ca. 8 kW

< 20 kW

Ø ca. 14 kW


53

Abbildung 3.33 zeigt die vorliegenden Wärmeübertragungssysteme in Neubau und Bestand. Es

wird deutlich, dass in Neubauten überwiegend Fußbodenheizungen zur Wärmeverteilung genutzt

werden, wohingegen sie in Bestandsgebäuden hauptsächlich mittels Radiatoren oder einer

Kombination aus Fußbodenheizung und Radiatoren erfolgt.

Für den Betrieb einer Wärmepumpe gilt, dass je geringer der Temperaturhub (ΔT zwischen

Wärmequelle und Wärmesenke) ist, desto effizienter die Wärmepumpe läuft. Auf Radiatoren

basierende Heizungssysteme erfordern Vorlauftemperaturen von ca. 60 °C. Im Vergleich hierzu

liegen die Vorlauftemperaturen einer Fußbodenheizung mit ca. 35 bis 40 °C deutlich geringer.

Daher bietet sich eine Kombination von Wärmepumpen mit einer Fußbodenheizung an, um die

Wärmepumpe möglichst effizient zu betreiben.

Abbildung 3.33: Wärmeübergabesysteme in Neubau und Gebäudebestand (26)

Insbesondere bei Sole-Wasser-Wärmepumpen ist die Wärmeübergabe mittels eines flächigen

Heizungssystems wie einer Fußbodenheizung von Vorteil, da so die im Jahresverlauf relativ

konstante Temperatur der Wärmequelle effektiv genutzt werden kann. Darüber hinaus erlaubt

ein flächiges Wärmeverteilsystem die aktive Kühlung mittels reversibler Wärmepumpen sowie im

Falle von Sole-Wasser-Wärmepumpen die passive Kühlung eines Gebäudes.

Luft-Wasser-Anlagen in Kombination mit Radiatoren führen durch jahreszeitlich bedingte

Schwankungen der Außentemperatur zu einer geringeren Effizienz, da sich im Winter in

Kombination aus hoher Vorlauftemperatur und geringer Wärmequellentemperatur eine sehr

hohe Temperaturspreizung ergibt.

Die Ergebnisse der Fraunhofer Feldtests zeigen diesen Unterschied der Effizienz in Neubau und

Gebäudebestand, der sich u.a. durch die verschiedenen Wärmeverteilsysteme ergibt

(s. Abb. 3.34). Die dargestellten Werte sind eine Mittelung der gemessenen JAZ aller untersuchten

Anlagen. Das Projekt „WP Effizienz“ enthielt zwei Projektphasen, für die die jeweiligen

Mittelwerte einzeln angegeben sind. In der zweiten Projektphase (ab September 2008) wurden

72

4 1

Neubau

2

19

52

Bestand

Fußbodenheizung kombiniert Radiatoren


54

Erfahrungen aus der ersten Projektphase in Form von Verbesserungen an Geräten und in der

Installation umgesetzt. Zudem wurden seitens einiger Hersteller neuere, effizientere Geräte

eingesetzte, was in Kombination zu einer insgesamt besseren Effizienz der untersuchten Anlagen

führte.

Bei Luft-Wasser-Anlagen liegt die durchschnittliche JAZ im Neubau um 9 % (erste Phase) bzw.

14 % (zweite Phase) höher als in Bestandsgebäuden, bei Sole-Wasser-Wärmepumpen ergeben

sich Unterschiede von 14 % bzw. 20 %.

Abbildung 3.34: Durchschnittliche JAZ der Fraunhofer Wärmepumpen-Feldtests für Neubau und Gebäudebestand (26)

Wasser-Wasser-Wärmepumpen wurden nur in der ersten der beiden Projektphasen der „WP-

Effizienz“-Studie getestet. Im Projekt „WP im Gebäudebestand“ waren zwei Wasser-Wasser-

Wärmepumpen vertreten, die allerdings aufgrund der geringen Datenlage nicht in die Auswertung

mit einbezogen wurden (26c). Mit einer JAZ von 3,71 liegen sie trotz der grundsätzlich guten

Ausgangsbedingungen in Bezug auf eine im Jahresverlauf konstante und ausreichend hohe

Wärmequellentemperatur unter den bei Sole-Wasser-Anlagen gemessenen JAZ. Dies ist darauf

zurückzuführen, dass in die JAZ auch die Verbräuche der Hilfsantriebe einbezogen werden, sodass

sich aufgrund einer vergleichsweise hohen elektrischen Leistungsaufnahme der Brunnenpumpe

bei grundwasserbetriebenen Wärmepumpen eine geringere JAZ als bei Sole-Wasser-Anlagen

ergibt.

Abbildung 3.35 zeigt die im Gebäudebestand ermittelten JAZ aufgeteilt nach Wärmequellen und

Systemart (Sonde/Kollektor bei Sole-Wasser-Anlagen) respektive Aufstellungsort (innen/außen

bei Luft-Wasser-Wärmepumpen). Die ermittelten Jahresarbeitszahlen unterscheiden sich im

Mittelwert nur geringfügig für die unterschiedlichen Bauweisen von Sole-Wasser-Wärmepumpen.

Die ausgewerteten Erdsonden-Anlagen wiesen im Zeitraum 2008/2009 eine mittlere JAZ von 3,3

auf. Mit einer mittleren JAZ von 3,2 liegt das Ergebnis für Erdkollektoren in derselben

2,81

3,81 3,71

2,98

4,09

2,55

3,28

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

Luft/Wasser Sole/Wasser Wasser/Wasser

JAZ in Neubau und Bestand

Neubau erste Phase Neubau zweite Phase Bestand


55

Größenordnung. Ähnliches gilt für den Aufstellungsort von Luft-Wasser-Anlagen. Hier ergaben

sich im Mittel erreichte Jahresarbeitszahlen von 2,5 für innen aufgestellte Systeme und 2,6 für die

Außenaufstellung.

Abbildung 3.35: Übersicht der im Gebäudebestand ermittelten JAZ im Bewertungszeitraum 2008/2009 getrennt nach Wärmequellen (26c)

Zusatzheizungen bzw. elektrische Heizstäbe dienen im Regelfall dazu, Phasen zu überbrücken, in

denen die Wärmepumpe aufgrund der Randbedingungen im System (z.B. aufgrund einer zu

niedrigen Wärmequellentemperatur oder eines erhöhten Bedarfs) den Heizwärmebedarf eines

Gebäudes nicht decken kann. In den Fraunhofer Feldtests wurde der Einfluss von Heizstäben in

die Erfassung der Jahresarbeitszahlen mit einbezogen. Sowohl bei Sole-Wasser-Wärmepumpen

(ca. 2 %) als auch bei Luft-Wasser-Wärmepumpen (ca. 4 %) lag der Heizstab-Anteil in Neubauten

sehr gering. In Bezug auf die gemessenen Jahresarbeitszahlen hatte der Einsatz von Heizstäben

Einfluss im Bereich von ein bis zwei Prozent.

Zur Einordnung der im Rahmen der vom ISE durchgeführten Feldtests ermittelten JAZ sind in

Tabelle 3.7 die Ergebnisse anderer Untersuchungen aufgeführt. Aufgrund zum Teil geringer

Anzahlen getesteter Anlagen bzw. durch technische Weiterentwicklungen im Wärmepumpen-

markt sind die Werte nicht ohne weiteres miteinander vergleichbar.

Beim Feldtest der Lokalen Agenda21-Gruppe Lahr wurden im Zeitraum 2009 bis 2013 weitere

Systeme getestet. Da es sich bei den getesteten Anlagen allerdings um Sonderbauformen handelt

(CO2-Sonde, Direktverdampfung, solarunterstützter Kollektor), wurden diese Daten an dieser

Stelle nicht mit aufgeführt.

Das vom Schweizer Bundesamt für Energie (BFE) in Auftrag gegebene Projekt „Feldanalyse an

Wärmepumpenanlagen“ (FAWA) wurde nach zwischenzeitlicher Aussetzung in den Jahren 2006

und 2007 ab 2008 weitergeführt, sodass sich seit Projektbeginn im Jahr 1995 eine große,

kontinuierlich fortgeführte Datenmenge ergeben hat, die inzwischen auch Anhaltspunkte über


56

das Langzeitverhalten von Kleinwärmepumpen aufzeigt (8c). Die in der Tabelle angeführten

Anzahlen beziehen sich auf die aktuell noch zur Auswertung verfügbaren Anlagen.

Tabelle 3.7: Übersicht der in diversen Feldstudien ermittelten JAZ getrennt nach Wärmequellen/GEMIS-Vergleichswerte – in Klammern angegeben: Anzahl ausgewerteter Anlagen (8c)(26)(27)(33)(36)

Luft-Wasser-WP Sole-Wasser-WP Wasser-Wasser-WP

Wär

me

pu

mp

en-F

eld

test

s

ISE (Neubau, 2011)5 2,81 | 2,98 (18) 3,81 | 4,09 (56) 3,71 | - (3)

ISE (Bestand, 2010) 2,55 (35) 3,28 (36) -

E.ON (2004) 2,7 (1) 3,6 (14) 3,15 (2)

Lokale Agenda21 Lahr (2009)

2,8 (13) 3,4 (13) 3,1 (7)

Informationszentrum Wärmepumpen und

Kältetechnik – IZW (2003)

2,98 (4) 3,32 (7) 3,76 (2)

FAWA (2013)6 2,65 (62) 3,70 (92) 3,42 (4)

GEM

IS 4

.8

Bremer Energie Institut7 – BEI (1998)

3,2 4,6 4,9

Ludwig-Bölkow-Systemtechnik –

LBST (1997) 3,0 4,0 4,5

IZW (1999) 3,3 3,8 4,3

GEMIS-Stammdaten 3,25 3,9 4,25

Als Vergleichswerte sind zudem die im „Globalen Emissions-Modell integrierter Systeme“ (GEMIS)

enthaltenen Jahresarbeitszahlen für Niedertemperatur-Heizsysteme aufgeführt. Diese basieren

auf Untersuchungen aus den 1990er Jahren.

Neben der unterschiedlichen Testzeiträume und Anzahl getesteter Anlagen unterscheiden sich die

verschiedenen Studien auch in der Messdatenaufnahme, der Gebäude- und Aufstellungsart sowie

in der eigentlichen Bestimmung der JAZ. Diese unterschiedlichen Randbedingungen lassen daher

keinen unmittelbaren Vergleich der Testergebnisse zu. Aufgrund des großen

Untersuchungsumfangs stellen die Feldtests des Fraunhofer ISE sowie das FAWA-Projekt des BFE

die repräsentativsten Ergebnisse dar.

Aufgrund einer nicht ausreichenden Datenlage und dem Umstand, dass die Jahresarbeitszahlen je

nach Systemauslegung, Wärmequelle und Nutzerverhalten für den Kühlfall stark differieren,

wurden zur Energiemengenberechnung reversibler Anlagen dieselben JAZ wie für nicht reversible

Systeme angesetzt.

5 Erste | zweite Projektphase

6 Derzeit noch zur Auswertung zur Verfügung stehende Anlagen

7 heute: Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)


57

3.7.2.3 Gas-Wärmepumpen

Die Effizienz gasbetriebener Wärmepumpen wird aufgrund der im Vergleich zu elektrisch

betriebenen Wärmepumpen anderen Betriebsweise nicht mit der in Abschnitt 3.7.2.2 definierten

Jahresarbeitszahl, sondern mit der Jahresheizzahl beschrieben. Statt des Stromverbrauchs fließt in

diesen Wert der Gasverbrauch ein. Somit stellt die Heizzahl das Verhältnis von abgegebener

Nutzwärmeleistung für Heizung und Warmwasserbereitung zur Brennerbelastung des Austreibers

dar, welche dem Gasverbrauch entspricht (15).

Bei Gas-Wärmepumpen entfallen die bei elektrischen Wärmepumpen durch die Stromerzeugung

entstehenden Verluste, da direkt Gas als Primärenergieerzeuger eingesetzt wird. Somit ist die

Jahresarbeitszahl elektrischer Heizungswärmepumpen nicht unmittelbar mit der Jahresheizzahl

einer gasbetriebenen Wärmepumpe zu vergleichen. Für eine gegenüberstellende Bewertung der

beiden Kennwerte muss die Jahresarbeitszahl elektrischer Wärmepumpen unter Berücksichtigung

der im Kraftwerk auftretenden Verluste betrachtet werden.

Abbildung 3.36: Entwicklung der Jahresheizzahlen von Gas-Wärmepumpen (13)

Für Gas-Wärmepumpen liegen keine belastbaren Daten in Bezug auf die erreichbaren

Jahresheizzahlen vor. Generell liegen sie gemittelt über alle Wärmequellen und Betriebsweisen in

einem Bereich von 1,3 bis 1,4. Abbildung 3.36 zeigt die für die Berechnungen angenommenen

Werte, die auf einer Interpolation von Angaben des BWP beruhen.

Im Beschluss zur RES-Directive werden für in kälteren Gebieten thermisch betriebene

Wärmepumpen SPF von 1,15 für Anlagen, die Luft als Wärmequelle nutzen, und 1,6 für

erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen angesetzt (2). Damit liegen die seitens der EU

empfohlenen Richtwerte bei Gas-Wärmepumpen in etwa in derselben Größenordnung wie die

vom BWP angesetzten Werte.

1,22

1,24

1,26

1,28

1,30

1,32

1,34

1,36

1,38

1,40

2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Jahresheizzahlen Gas-Wärmepumpen

Jahresheizzahlen Gas-Wärmepumpen


58

4 Investitionskosten, Förderprogramme und Finanzhilfen für Wärmepumpenanlagen

In diesem Kapitel werden neben bundesweiten Förderprogrammen des Bundesamtes für

Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) auch

regionale Förderungen von Wärmepumpen auf Länderebene sowie durch

Energieversorgungsunternehmen (EVU) dargestellt. Darüber hinaus werden Investitionskosten für

unterschiedliche Wärmepumpensysteme aufgeführt.

4.1 Investitionskosten für Wärmepumpen

Bei den für eine Wärmepumpenanlage notwendigen Investitionskosten sind neben dem

Gerätepreis auch die Kosten zur Erschließung der Wärmequelle relevant. Der Gerätepreis ist

hierbei vor allem von der Heizleistung abhängig, während die Erschließungskosten sich im

Besonderen nach der Art der Wärmequelle ergeben. Bei erdgekoppelten Anlagen sind eine

Bohrung respektive Aushubarbeiten des Bodens sowie die Verlegung der Sonden oder Kollektoren

wesentliche Kostenverursacher. Im Fall einer Nutzung des Grundwassers mittels Wasser-Wasser-

Wärmepumpen ist die Einrichtung von Brunnen erforderlich. Sowohl bei Sole-Wasser- als auch bei

Wasser-Wasser-Anlagen können Gutachten über das geothermische Potenzial des Untergrundes

sowie speziell erforderliche Genehmigungen zusätzliche Kosten verursachen.

Insgesamt machen bei erdgekoppelten Anlagen die Erschließungskosten den größten Teil der

Investitionskosten aus. Zu den reinen Erschließungs- und Gerätekosten kommen je nach System

und ggf. vorhandenen Strukturen noch allfällige Kosten für einen Speicher, Regelungseinheiten,

Leitungen oder Pumpen sowie deren Montage.

Zur Orientierung, in welchen Bereichen die Netto-Investitionskosten für Wärmepumpen liegen,

eignen sich die Förderstatistiken des BAFA. Bei Antragsstellung muss dem BAFA neben dem

Förderantrag und einer Erklärung des ausführenden Fachunternehmens die Rechnung über die

angefallenen Kosten in Kopie beigefügt werden (4). Abbildung 4.1 zeigt die durchschnittlichen

Investitionskosten für Wärmepumpen-Anlagen, aufgeteilt nach Wärmequellen.

Es ist ersichtlich, dass die Investitionskosten für Luft-Wasser-Anlagen um 12 bis 25 % geringer

ausfallen als für Sole-Wasser-Wärmepumpen. Die Investitionskosten für grundwasserbasierte

Wärmepumpen lagen in den Jahren 2008 bis 2010 im Mittel über 20 % derer luftgestützter

Anlagen. Seit 2011 haben sich diese Werte angenähert und lagen in etwa in derselben

Größenordnung. Diese Entwicklung ist durch die veränderten Förderrichtlinien zu erklären, nach

denen seit 2010 Wärmepumpen-Anlagen in Neubauten nicht mehr förderfähig sind

(s. Abschnitt 4.2.1). Grundwasser-Wärmepumpen erfordern bei einer Neuinstallation

Brunnenbohrungen zur Erschließung der Wärmequelle. Hierfür fallen vergleichsweise hohe

Kosten an. Ein Faktor zur Entscheidung für die Installation einer Grundwasser-Wärmepumpe in

Bestandsgebäuden kann eine mitunter bereits bestehende Brunnenanlage auf dem Grundstück

sein, sodass in diesen Fällen die Erschließungs- bzw. Investitionskosten im Vergleich geringer

ausfallen als bei Neubauten. So können die Kosten für Grundwasser-Wärmepumpen im Bestand

niedriger sein als in Neubauten, obwohl hier vergleichsweise höhere Heizleistungen der Anlagen

erforderlich sind, die höhere Kosten verursachen als Wärmepumpen für gutgedämmte

Neubauten.


59

Abbildung 4.1: Durchschnittliche Investitionskosten der vom BAFA geförderten Wärmepumpenanlagen (2008 - 2013), Mittelwerte 2000 bis 2013 (4b)

8

2013 lagen die mittleren Investitionskosten der vom BAFA geförderten Wasser-Wasser-

Wärmepumpen bei 15.097 €, für Sole-Wasser-Anlagen fielen im Mittel rund 17.800 € pro Anlage

an. Mit durchschnittlich 13.681 € wiesen luftbetriebene Wärmepumpen die geringsten

Investitionskosten auf. Sole-Wasser-Wärmepumpen erfordern die Verlegung von Sonden

respektive Kollektoren, die kostenintensive Erdarbeiten oder Bohrungen bedingen und so zu

einem höheren Investitionsvolumen führen. Im Vergleich zu den für den Zeitraum 2000 bis 2013

erfassten durchschnittlichen Investitionskosten liegen die letztjährigen Mittelwerte für 2012 und

2013 darunter. So beträgt die durchschnittliche Investitionssumme für Sole-Wasser-

Wärmepumpen 18.562 €, für Wasser-Wasser-Anlagen 17.464 € und für Luft-Wasser-Anlagen

15.074 €. Bei dieser Aufstellung muss berücksichtigt werden, dass hier sämtliche vom BAFA

geförderten Wärmepumpen und damit auch kostenintensive Großprojekte einbezogen sind.

Zudem fließen für die Jahre 2008 bis 2011 auch geförderte Neubauprojekte ein. Die Daten für

2012 und 2013 stellen ausschließlich die Investitionskosten für Wärmepumpen im

Gebäudebestand dar.

Die reinen Gerätekosten hängen neben der wärmequellenbedingten Bauart vor allem von der

benötigten Heizleistung ab. Generell gilt, dass die Gerätekosten mit steigender Heizleistung

zunehmen. Bezogen auf den Preis pro kW Heizleistung können allerdings Anlagen mit niedriger

Heizleistung deutlich teurer sein als Großanlagen. Abbildung 4.2 zeigt die durchschnittlichen

Gerätekosten für elektrische Wärmepumpen aufgeteilt nach Wärmequellen. Für Heizleistungen

zwischen 3 und 37 kW liegen die Kosten für Luft-Wasser-Wärmepumpen bei 784 € pro kW.

Während Sole-Wasser-Wärmepumpen mit durchschnittlich 749 € pro Heizleistung nur gering

8 Wert für Wasser-Wasser-WP in 2010 ohne Hamburg, da hier ein einzelnes Großprojekt mit hoher

Investitionssumme gefördert wurde

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Du

rch

sch

nit

tlic

he

Inve

stit

ion

sko

ste

n (

€)

Durchschnittliche Investitionskosten geförderter Wärmepumpen-Anlagen (2008 - 2013)

Luft-Wasser-WP Wasser-Wasser-WP (Grundwasser)

Sole-Wasser-WP (Erdgekoppelt) Ø 2000-2013 Wasser

Ø 2000-2013 Sole Ø 2000-2013 Luft


60

darunter liegen, belaufen sich die Kosten für Wasser-Wasser-Wärmepumpen auf lediglich 574 €.

Hierbei muss berücksichtigt werden, dass die Datenbasis von Wasser-Wasser-Wärmepumpen mit

nur 20 Geräten vergleichsweise gering war (vgl. Luft: 120, Sole: 143), sodass sich mitunter ein

verzerrter Eindruck ergibt. Darüber hinaus gibt es bei den einzelnen Gerätetypen große

Spannweiten der Verkaufspreise. Die Daten beziehen sich auf im Februar 2014 aktuelle

Angebotspreise der Internetplattform „waermepumpenshop.com“, einer Internetpräsenz der

Firma thermoGLOBE® aus Berlin, einem Systemanbieter im Bereich erneuerbarer Energien.

Abbildung 4.2: Durchschnittlicher Gerätepreis pro kW Heizleistung, rechte Säulen: 6 bis 15 kW, Stand: Februar 2014, Preise inkl. 19 % MwSt (39)

Bezogen auf Heizleistungen zwischen 6 und 15 kW liegt der durchschnittliche Gerätepreis von

Sole-Wasser-Wärmepumpen mit 802 € über dem von Luft-Wasser-Anlagen. Im Gegensatz zu

erdgekoppelten Wärmepumpen, für die Geräte mit dieser Heizleistung durchschnittlich teurer

sind als Anlagen mit bis zu 37 kW, unterscheiden sich die Gerätepreise für Luft-Wasser-

Wärmepumpen dieser Leistungsklasse nur unwesentlich vom gesamten Mittel.

Die angegebenen Preise sind inklusive 19 % MwSt. und beziehen sich nur auf die Wärmepumpe

an sich. Sämtliche Erschließungs- sowie Montagekosten kommen samt allfälligen Materialkosten

hinzu. Die Erschließung der Wärmequelle ist für erdgekoppelte Systeme bedingt durch anfallende

Bohr- und Verlegungskosten kostenintensiver als bei Luft-Wasser-Wärmepumpen.

Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg hat einen

rechnerischen Zusammenhang zwischen Brutto-Investitionskosten und der Heizleistung von

Sole-Wasser-Wärmepumpen entwickelt (s. Abb. 4.3). In diese Betrachtung integriert sind die

Kosten für einen Pufferspeicher, die Regelung, Warmwasserbereitung sowie die elektrische und

thermische Einbindung der Wärmepumpe. Dagegen enthält der Ansatz keine Kosten für den

gebäudeinternen Heizkreislauf (Leitungen) inkl. Regelung, die Wärmeübergabesysteme

784 € 749 €

574 €

776 € 802 € 671 €

- €

200 €

400 €

600 €

800 €

1.000 €

1.200 €

Luft-Wasser-WP Sole-Wasser-WP Wasser-Wasser-WP

Ko

ste

n p

ro k

W H

eiz

leis

tun

g (€

)

Durchschnittlicher Gerätepreis pro kW Heizleistung


61

(Heizflächen/Heizkörper), Demontagearbeiten und bauliche Maßnahmen wie Wanddurchbrüche.

Planungskosten und allfällige Genehmigungsgebühren sind ebenfalls nicht mit berücksichtigt.

Abbildung 4.3: Brutto-Investitionskosten für Sole-Wasser-Wärmepumpen in Abhängigkeit der Heizleistung (14)

Für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer für Einfamilienhäuser üblichen Heizleistung von

8 kW ergäben sich somit für die oben aufgeführten Positionen Brutto-Investitionskosten von

10.283 €.

4.2 Förderprogramme und Finanzhilfen des Bundes

Wärmepumpen werden in Deutschland seit 2008 im Rahmen des Marktanreizprogramms (MAP)

des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) staatlich subventioniert. Daneben

werden von der KfW-Bank diverse Maßnahmen zur energetischen Gebäudesanierung mittels

Krediten oder Zuschüssen unterstützt. Durch diese Förderungen soll ein finanzieller Anreiz für den

Einsatz erneuerbarer Energien im Wärmebereich geschaffen werden, der zu einer Verbesserung

der Wirtschaftlichkeit sowie einer Kostensenkung von Wärmepumpen beitragen und zu einem

verstärkten Absatz regenerativer Technologien führen soll (9a). Mit einmaligen Zuschüssen sowie

zinsgünstigen Darlehen mit langen Laufzeiten seitens der KfW-Bank soll die energetische

Sanierung von Gebäuden vorangetrieben werden, um die gesetzten Klimaziele der

Bundesregierung durch eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes mittels energieeffizienter Gebäude

samt Heizwärmeerzeugern auf Grundlage regenerativer Technologien zu erreichen.


62

4.2.1 Marktanreizprogramm für erneuerbare Energien

Die Förderung von Wärmepumpen durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle

(BAFA) im Rahmen des Marktanreizprogramms für erneuerbare Energien erfolgt auf Grundlage

der „Richtlinien zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im

Wärmemarkt“ (vom 20. Juli 2012). Hierin sind die Voraussetzungen zur Förderfähigkeit von

Anlagen und die Randbedingungen zur Antragsstellung definiert.

Laut der Richtlinie sind prinzipiell Wärmepumpen zur kombinierten Warmwasserbereitung und

Raumheizung von Gebäuden, zur Raumheizung von Nichtwohngebäuden sowie zur Bereitstellung

von Prozesswärme oder von Wärme für Wärmenetze förderbar. Die Anlagen müssen „effizient“

sein, also eine vorgegebene Mindes-Jahresarbeitszahl überschreiten, die abhängig von der Art der

Wärmequelle sowie der Betriebsart (elektrisch/thermisch) in der Richtlinie festgelegt ist. Für

elektrisch angetriebene Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen wird eine JAZ von 3,8

oder höher gefordert (für Nicht-Wohngebäude: 4,0), während Luft-Wasser-Wärmepumpen eine

JAZ von mindestens 3,5 aufweisen müssen, um gefördert zu werden. Für gasbetriebene

Wärmepumpen gilt ein Mindestwert von 1,3 (Tabelle 4.1).

Tabelle 4.1: Geforderte Mindest-Jahresarbeitszahl zur Förderung von Wärmepumpen im MAP (4)

Sole-Wasser + Wasser-Wasser

Luft-Wasser Gas-Wärmepumpen

≥ 3,8 (Wohngebäude)

≥ 3,5 ≥ 1,3 ≥ 4,0

(Nichtwohngebäude)

Die Einhaltung dieser Mindestwerte soll garantieren, dass die eingesetzten Wärmepumpen

tatsächlich einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz leisten und nicht zu hohe Strom- bzw.

Gasverbräuche aufweisen. Das BAFA veröffentlicht regelmäßig eine Liste der aktuell förderfähigen

Anlagen verschiedener Hersteller und Betriebsweisen. In der Liste werden allerdings nicht die JAZ,

sondern die COP-Werte der Anlagen nach Vorgaben des EU-Ecolabels9 bewertet.

Darüber hinaus wird systemabhängig der Einbau eines Strom- oder Gaszählers sowie mindestens

eines Wärmemengenzählers zur Messung aller durch die Wärmepumpe abgegebenen

Wärmemengen gefordert. Auf die Förderung anrechenbar sind sämtliche Netto-

Investitionskosten, die für den Einbau der Wärmepumpe anfallen. Dazu gehören die

Aufwendungen für das Wärmepumpenaggregat an sich, die Wärmequellenerschließung und

Montage, notwendige Materialien wie Rohrleitungen sowie allfällige Kosten für einen

Pufferspeicher.

Im Jahr 2010 wurde die Förderung im Marktanreizprogramm zwischenzeitlich für ca. zwei Monate

(Mai bis Juli) gestoppt. Nach einer Wiederaufnahme der Förderung waren Wärmepumpen in

Neubauten nicht länger förderfähig. Abbildung 4.4 macht diese Änderung der Richtlinie

augenscheinlich. Während in den Jahren 2008 bis 2010 der Anteil von im Gebäudebestand

geförderten Wärmepumpenanlagen bei durchschnittlich um die 40 % lag und damit weit über die

9 Beschluss 2007/742/EG (Mindest-COP: Luft-Wasser: 3,1 – Sole-Wasser: 4,3 – Wasser-Wasser: 5,1)


63

Hälfte der Wärmepumpen in Neubauten installiert wurden, wurden ab 2011 (fast) ausschließlich

Anlagen in Bestandsgebäuden gefördert.

Abbildung 4.4: Anteil Gebäudebestand an vom BAFA geförderten Wärmepumpenanlagen (4b)

Tabelle 4.2) zeigt die derzeitigen Förderhöhen für Wärmepumpenanlagen im

Marktanreizprogramm (Stand der Richtlinie: 20.07.2012). Sämtliche Bonusförderungen sind

kumulierbar, können also gleichzeitig in Anspruch genommen werden.

Tabelle 4.2: Förderung von Wärmepumpen im Marktanreizprogramm (4b)

Sole-Wasser +

Wasser-Wasser Luft-Wasser Gas-Wärmepumpen

Basisförderung

bis 10 kW 2.800 €

(pauschal) 1.300 €

(pauschal)

2.800 € (pauschal)

11 – 20 kW 2.800 €

+ 120 €/(kW über 10 kW)

2.800 € + 120 €/(kW über

10 kW)

21 – 100 kW 4.000 €

+ 100 €/(kW über 10 kW)

1.600 € (pauschal)

4.000 € + 100 €/(kW über

10 kW) Bonusförderung

Speicherbonus + 500 €

für Anlagen mit neu errichtetem Pufferspeicher ≥ 30 l/kW

Kombinationsbonus + 500 €

bei Einbau einer förderfähigen solarthermischen Anlage für Warmwasserbereitung (ggf. auch zur Raumheizung)

Effizienzbonus + 50 % der Basisförderung

für Wohngebäude mit Transmissionswärmeverlust ≤ 0,455 W/(m²K)

0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

120,0%

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Anteil Gebäudebestand an geförderten Anlagen (2008 - 2013)

Summe Gebäudebestand Prozent


64

Im Jahr 2012 wurden 5.729 Anträge auf Förderung einer Wärmepumpe beim BAFA eingereicht.

Hiervon wurde eine Förderung für 4.919 Anlagen bewilligt, was einer Quote von 85,9 %

entspricht. Abbildung 4.5 zeigt eine Gegenüberstellung der Absatzzahlen mit den gestellten und

bewilligten Anträgen aufgeteilt nach Wärmequellen. Gasmotorische Wärmepumpen sowie

Absorptionswärmepumpen sind berücksichtigt, Adsorptionswärmepumpen werden bislang beim

BAFA unter sonstigen Wärmepumpen geführt, sodass sie nicht mit in die Aufstellung eingeflossen

sind.

Abbildung 4.5: Absatzzahlen Wärmepumpen im Vergleich zu im Rahmen des MAP gestellten und bewilligten Anträge für 2012 – Angaben inkl. Gas-Wärmepumpen (4b)

Es wird deutlich, dass nur ein geringer Teil der abgesetzten Wärmepumpen gefördert wurde. Mit

ca. 11 % für Sole-Wasser-Wärmepumpen und 16 % für Grundwasser-Wärmepumpen liegen die

Förderquoten sehr gering. Bei Luft-Wasser-Anlagen wurden 2012 sogar nur 6 % der

neuinstallierten Anlagen im Rahmen des Marktanreizprogramms gefördert, was in einem

insgesamt hohen Absatz an Luftwärmepumpen und einem vermehrten Einsatz in Neubauten

begründet liegt.

Die hohe Divergenz zwischen Absatzzahlen und geförderten Anlagen erklärt sich unter anderem

durch die nicht mehr bestehenden Förderungen von Wärmepumpen in Neubauten. 62 % der in

2012 neuinstallierten Wärmepumpen wurden im Neubau eingesetzt und waren damit

grundlegend von einer möglichen Förderung ausgeschlossen. Bezieht man die Förderquote

lediglich auf den Anteil an Bestandsbauten, so ergibt sich eine Gesamtförderrate aller Anlagen

von 24 %. Insgesamt lässt sich nach dem Förderstopp im Jahr 2010 ein deutlicher Rückgang der

Förderquote beobachten, was sich auf eine allgemeine Verunsicherung der Verbraucher

zurückführen lässt. Die Zahlen für das Jahr 2013 zeigen, dass die Förderquote wieder auf einen

Wert wie vor der Novellierung angestiegen ist (s. Abb. 4.6).

0

8.000

16.000

24.000

32.000

40.000

48.000

56.000

64.000

Luft Sole Wasser gesamt

Absatzzahlen und MAP-Förderzahlen 2012

Absatzzahlen gestellte Anträge geförderte Anträge


65

Abbildung 4.6: Absatzzahlen, Anzahl gestellter und bewilligter Anträge sowie Förderquote (4b)

In 2012 wurden bundesweit 2.100 Sole-Wasser-Wärmepumpen im Marktanreizprogramm

gefördert. Dies entspricht ohne Berücksichtigung sonstiger Wärmepumpenanlagen (wie

Direktverdampfungs- und Zeolith-Wärmepumpen) einem Anteil von ca. 43 %. Mit rund 2.300

geförderten Anlagen wurden absolut gesehen nur geringfügig mehr Luft-Wasser-Wärmepumpen

gefördert. Da die Gesamtzahl der geförderten Wärmepumpen nur bei 4.849 lag, entspricht dieser

Unterschied allerdings bereits über 4 %, sodass 47,5 % der geförderten Anlagen die Luft als

Wärmequelle nutzen (s. Abb. 4.7).

Abbildung 4.7: Anteile der Wärmequellen an MAP-geförderten Wärmepumpenanlagen 2012 (4b)

2012 wurden im Rahmen des Marktanreizprogramms Wärmepumpenanlagen mit einer

Gesamtsumme von ca. 11,3 Millionen Euro gefördert. Das entspricht einer durchschnittlichen

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Vergleich gestellter Anträge und geförderter Anlagen (2008 - 2013)

Absatzzahlen gestellte Anträge geförderte Anlagen Förderquote

47%

43%

9%

Anteile Wärmequellen 2012

Luft

Sole

Wasser


66

Fördersumme von 2.296 € pro Anlage. Betrachtet man die Entwicklung der durchschnittlichen

Fördersumme pro Anlage über die vergangenen Jahre (s. Abb. 4.8), so zeigt sich, dass dieser Wert

seit 2008 trotz der Novellierung der Richtlinie in 2010 relativ konstant bei ca. 2.500 € liegt.

Abbildung 4.8: Fördersummen je Anlage (4b)

Die Fördersummen unterscheiden sich nach Art der Wärmequelle. Dies liegt zum einen in den

unterschiedlichen Investitions- und Erschließungskosten sowie an den für die jeweilige

Wärmequelle bereitgestellten Fördersätzen (s. Abschnitt 4.1 bzw. Tabelle 4.2). Luft-Wasser-

Wärmepumpen wurden in den vergangen Jahren im Mittel mit ca. 1.450 € gefördert. Dies

entspricht genau dem Mittelwert der Förderpauschalen für Anlagen unter und über 20 kW,

sodass darauf geschlossen werden könnte, dass der Anteil beider Leistungsklassen ident sei. Diese

Aussage lässt sich angesichts veränderter Förderparameter sowie in die Kennwerte mit

eingeflossenen Bonusförderungen nicht aufrechterhalten. So diente bis zur Novellierung nicht die

Heizleistung als Grundlage der Fördersummen, sondern die Förderung basierte auf der beheizten

Nutzfläche. Mit ca. 3.130 und 3.850 € entsprechen die durchschnittlichen Fördersummen von

Sole-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen mehr als dem Doppelten derer

von Luft-Wasser-Anlagen, was auf die höheren Investitionskosten v.a. im Bereich der

Wärmequellenerschließung und die darin begründeten höheren Fördersätze zurückzuführen ist.

24,7 % (1.199) aller im Rahmen des Marktanreizprogramms geförderten Wärmepumpen im Jahr

2012 wurden in Bayern installiert. Dagegen wurden in der Hansestadt Bremen insgesamt nur 3

Wärmepumpen vom BAFA gefördert, was einem Anteil von unter 0,1 % entspricht. Zur besseren

Vergleichbarkeit der Daten, wurde die installierte Leistung auf die Einwohnerzahlen der jeweiligen

Bundesländer bezogen (hier: auf 100.000 Einwohner). Dieses Vorgehen entspricht dem der

„erdwärmeLIGA“, einer Initiative des GtV Bundesverband Geothermie und des Bundesverbands

Wärmepumpen (BWP), in der regelmäßig auf Basis der pro Kopf installierten Leistungen

erdgekoppelter Wärmepumpen in Städten/Kommunen, Landkreisen und Bundesländern ein

Ranking erstellt wird (20).

- €

500 €

1.000 €

1.500 €

2.000 €

2.500 €

3.000 €

3.500 €

4.000 €

4.500 €

5.000 €

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Fördersummen je Anlage (2008 - 2013)

Luft-Wasser-WP Wasser-Wasser-WP Sole-Wasser-WP Gesamt


67

Abbildung 4.9: Leistung von im MAP geförderten Wärmepumpenanlagen pro Einwohner nach Bundeländern (kW pro 100.000 Einwohner) (4b)

Auch bei dieser Herangehensweise stellt Bayern das Bundesland mit der höchsten Förderung im

Bereich der Wärmepumpen dar. Mit einer Leistung von 141 kW pro 100.000 Einwohner liegt es

weit vor Baden-Württemberg und Brandenburg, die jeweils rund 106 kW pro 100.000 Einwohner

aufweisen. Das bevölkerungsreichste Bundesland Nordrhein-Westfalen, in dem 21,8 % der 2012

vom BAFA geförderten Wärmepumpen installiert wurden, liegt bei der einwohnerbezogenen

Leistungsaufstellung mit 68 kW pro 100.000 Einwohner im Mittelfeld.

0

15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

BY BW BR SN TH RP NW SA MV HE SD SH NS BE HH HB

Leis

tun

g in

kW

pro

10

0.0

00

Ein

wo

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er

Leistung der geförderten Wärmepumpen pro Einwohner (nach Bundesländern, 2012)


68

4.2.2 Förderprogramme der KfW-Bank

Die 1948 gegründete Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW-Bankengruppe) fördert im Rahmen

verschiedener Programme mittels Krediten und Zuschüssen die energetische Sanierung und

Modernisierung von Gebäuden. Grundsätzlich sind neben Privatpersonen und Unternehmen auch

öffentliche/kommunale Einrichtungen antragsberechtigt, wobei sich die Förderungen je nach

Antragssteller unterscheiden. Der Einsatz von Wärmepumpen wird in verschiedenen Programmen

unterstützt. Im Gegensatz zum Marktanreizprogramm des BAFA ist in einigen Programmen der

KfW-Bank auch die Förderung im Neubau möglich. Anders als im Marktanreizprogramm müssen

bei der KfW-Bank die Anträge vor Beginn der Maßnahme eingereicht werden.

Großwärmepumpen mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 100 kW werden im Programm

271: Erneuerbare Energien Premium gefördert. Förderfähig sind elektrisch- oder gasbetriebene

Sole-Wasser-, Wasser-Wasser- und Direktverdampfungs-Wärmepumpen in Neu- und

Bestandsbauten, nicht aber Luft-Wasser-Wärmepumpen. Gefördert werden Anlagen zur

kombinierten Heizwärme- und Warmwasserbereitstellung von Wohngebäuden, zur alleinigen

Heizwärmebereitstellung in Nichtwohngebäuden sowie Anlagen, die Prozesswärme für

gewerbliche oder industrielle Anwendungen erzeugen. Darüber hinaus kann eine Förderung für in

Wärmenetze einspeisende Anlagen beantragt werden. Voraussetzung für eine Förderung ist

analog zum Marktanreizprogramm die Einhaltung bestimmter Mindestwerte für die

Jahresarbeitszahlen. Für elektrische Wärmepumpen liegt dieser Wert bei 3,8, gasbetriebene

Anlagen müssen eine Jahresheizzahl von mindestens 1,3 aufweisen.

Da es für Großanlagen bislang keine normierten Vorgaben zur Ermittlung von COP und JAZ gibt,

sieht die KfW vor, dass eine kontinuierliche Erfassung der von der Wärmepumpe aufgewendeten

und bereitgestellten Energie mittels Strom- und Wärme- respektive Gasmengenzählern

durchgeführt wird. So soll ermöglicht werden, dass Optimierungsbedarfe zeitnah erkannt und

behoben werden können. Seit 2011 dürfen zudem nur noch Umwälzpumpen eingesetzt werden,

die die Energieeffizienzklasse A der Ökodesignrichtlinie erfüllen.

Das Programm 271 richtet sich vorwiegend an (kleine und mittlere) Unternehmen, kann aber auch

von Privatpersonen in Anspruch genommen werden, solange die erzeugte Wärme dem

Eigenbedarf dient. Sonstige Vorgaben sind, dass der Antragssteller Eigentümer, Pächter oder

Mieter des Grundstücks ist, auf dem die Maßnahme stattfindet, und der Investor zugleich der

Betreiber der Anlage ist.

Im Jahr 2012 wurden bundesweit 4 Großwärmepumpen mit einem Darlehensvolumen von

ca. 1 Mio. Euro im Programm 271 gefördert, im ersten Halbjahr 2013 waren es 3 Anlagen.

Im Programm 153: Energieeffizient Bauen wird der Einsatz einer Wärmepumpe nicht direkt

unterstützt. Gefördert wird der Bau oder Ersterwerb eines Wohngebäudes, das die

Mindestanforderungen an ein KfW-70 Effizienzhaus erfüllt. Auch die Umwidmung bislang nicht für

Wohnzwecke genutzter Flächen ist im Rahmen dieses Programms förderfähig. Pro Wohneinheit

wird ein Kredit von maximal 50.000 € gewährt. Für welche Baumaßnahmen dieses Geld eingesetzt

werden soll ist im Programm nicht näher definiert, sodass es möglich ist, es für eine

Wärmepumpe zu verwenden.


69

Im Jahr 2009 wurden 168 Maßnahmen mit einer Darlehenszusage von ca. 4 Mio. durch die KfW-

Bank unterstützt, was einem durchschnittlichen Darlehensvolumen von rund 24.000 € pro

Vorhaben entspricht.

Neben den bereits aufgeführten Förderungen gibt es verschiedene Programme der KfW-Bank, die

ausschließlich für Bestandsbauten gelten und unter dem Oberbegriff „Energieeffizient Sanieren“

zusammengefasst sind. Für den Einsatz von Wärmepumpen relevant sind die Programme 151,

152, 167 und 430. Bis 2011 gab es zusätzlich das Programm 141: Wohnraum Modernisieren in

dem der Einbau von Wärmepumpen gefördert wurde. Da das Programm eingestellt wurde und

zudem laut KfW-Förderstatistiken im Zeitraum von 2009 bis zur Einstellung 2011 keine

geförderten Wärmepumpen-Maßnahmen innerhalb des Programms gab, wird es an dieser Stelle

nicht näher betrachtet.

In den Programmen 151: Energieeffizient Sanieren – KfW-Effizienzhaus und 152: Energieeffizient

Sanieren – Einzelmaßnahmen werden einzelne Maßnahmen zur Verbesserung des energetischen

Profils eines Gebäudes bzw. eine Komplettsanierung eines Bestandsgebäudes auf den Standard

eines KfW-115 Effizienzhauses in Form eines Darlehens in Höhe von maximal 50.000 €

(Einzelmaßnahmen) bzw. 75.000 € (KfW-Effizienzhaus) pro Wohneinheit unterstützt. Werden

durch die Sanierung höhere KfW-Effizienzklassen erreicht, so erhöht sich der gewährte

Tilgungszuschuss (max. 17,5 % des Zusagebetrages für KfW-Effizienzhaus 55).

Voraussetzung zur Förderung ist, dass der Bauantrag für das Gebäude vor dem 01.01.1995 gestellt

wurde. Förderfähig sind alle zur Baudurchführung notwendigen Kosten inklusive Planungs- und

Baubegleitungskosten. Antragsberechtigt sind die Eigentümer von Wohngebäuden bei

Eigennutzung oder Vermietung. Ebenso können Maßnahmen von Mietern durchgeführt werden,

wenn diese in Absprache mit dem Hausbesitzer geschehen.

Bei einer Umgestaltung von Gebäuden zu KfW-Effizienzhäusern im Programm 151 sind

Wärmepumpen nur in Verbindung mit Brennwerttechnologie förderfähig. Analog zu den

Vorgaben des Marktanreizprogramms sind nur solche Wärmepumpen förderberechtigt, die eine

Mindest-JAZ von 3,8 (erdgekoppelt) bzw. 3,5 (Luft-Wasser-Wärmepumpen) aufweisen sowie

gasbetriebene Wärmepumpen mit einer Jahresheizzahl von mindestens 1,3. Bei einer

kombinierten Heizwärme- und Warmwasserbereitstellung reduziert sich der Mindestwert um 0,2.

2009 wurden 104 Wärmepumpen im Programm 151 mit einem Darlehensvolumen von

rund 2 Mio. Euro gefördert, was einer durchschnittlichen Fördersumme von ca. 19.000 €

entspricht.

Neben einer Komplettsanierung zu einem KfW-Effizienzhaus besteht im Rahmen des Programms

151 die Möglichkeit Einzelmaßnahmen zur Verbesserung des energetischen Zustands des

Gebäudes durchzuführen. Unter diese Einzelmaßnahmen fallen die Dämmung von Wänden,

Dachflächen oder Geschossdecken, der Austausch bzw. die Erneuerung von Fenstern und

Außentüren, der Einbau einer Lüftungsanlage sowie eine Erneuerung oder Optimierung der

Heizungsanlage. Sämtliche Maßnahmen können miteinander kombiniert werden. Für den Einsatz

einer Wärmepumpe gelten die gleichen Vorgaben wie im Programm 152.


70

In 2012 wurden im Programm 151 in 204 Projekten Wärmepumpen mit durchschnittlich jeweils

rund 9.800 €, also insgesamt ca. 2 Mio. Euro gefördert.

Alternativ zu einem Kredit kann auch ein einmaliger Investitionszuschuss beantragt werden

(Programm 430: Energieeffizient Sanieren – Investitionszuschuss). Dieser Zuschuss kann nur von

Eigentümern von Ein-/Zweifamilienhäusern mit maximal 2 Wohneinheiten, Ersterwerbern von

neu sanierten Ein-/Zweifamilienhäusern oder Eigentumswohnungen sowie von

Wohnungseigentümer(gemeinschafte)n beantragt werden. Nichtwohngebäude und Ferien- bzw.

Wochenendhäuser werden nicht gefördert. Allerdings besteht die Möglichkeit, eine Umwidmung

von bislang nicht als Wohnfläche genutzten beheizten Nichtwohnflächen zur Wohnfläche fördern

zu lassen.

Die sonstigen förderfähigen Maßnahmen bzw. Fördervoraussetzungen sind analog zu den

Vorgaben der Kreditprogramme 151 und 152. Die Maßnahmen können mit bis zu 18.750 € pro

Wohneinheit (Umgestaltung zum KfW-Effizienzhaus 55) bezuschusst werden. Für

Einzelmaßnahmen beträgt die Förderung 10 % der Investitionskosten mit einer maximalen

Fördersumme von 5.000 €. Im Zeitraum von 2009 bis zum ersten Halbjahr 2013 wurden insgesamt

620 Förderzusagen für Wärmepumpen im Programm 430 von der KfW-Bank gegeben.

Seit März 2013 kann im Rahmen des Programms 167: Energieeffizient Sanieren –

Ergänzungskredit ein zusätzlicher Kredit speziell für Heizungsanlagen auf der Basis erneuerbarer

Energien beantragt werden, der mit einer Förderung durch das Marktanreizprogramm

kombinierbar ist. Förderfähig sind der Einbau bzw. die Erweiterung von kleinen Heizungsanlagen

auf Basis erneuerbarer Energien in Wohngebäuden, die die Fördervorgaben des BAFA im

Marktanreizprogramm erfüllen.

Neben thermischen Solarkollektoren und Biomasseanlagen wird der Einbau von Wärmepumpen

bis maximal 100 kW Nennwärmeleistung gefördert, wenn eine Heizungsanlage vor dem

01.01.2009 installiert wurde. Der Förderungskredit mit einem Maximalbetrag von 50.000 € kann

nur für Bestandsgebäude in Anspruch genommen werden, für die der Bauantrag vor dem

01.01.2009 eingereicht wurde.

Im ersten Halbjahr 2013 wurden bereits 195 Wärmepumpen-Vorhaben mit einem Kreditvolumen

von insgesamt rund 1 Mio. € unterstützt.

Abbildung 4.10 zeigt die seit 2009 von der KfW-Bank in den beschriebenen Programmen

geförderten Maßnahmen im Bereich Wärmepumpen. Insgesamt wurden 2612 Kredite/Zuschüsse

mit einem Darlehensvolumen von mehr als 32 Mio. € gefördert, wobei ein deutlicher Rückgang

nach 2009 zu verzeichnen ist. Während 2009 noch 1407 Wärmepumpen-Maßnahmen unterstützt

wurden, sank die Zahl in 2011 auf 189. Nach einem leichten Anstieg in 2012 konnte besonders

durch die Einführung des Ergänzungskredites (Programm 167) ein Zuwachs auf 392 geförderte

Vorhaben im ersten Halbjahr 2013 verzeichnet werden, sodass bereits in der ersten Jahreshälfte

mehr als doppelt so viele Wärmepumpen-Maßnahmen bezuschusst wurden als im Jahr 2011.

Trotz einer Zunahme der geförderten Maßnahmen lag das Darlehensvolumen seit 2010 nur bei

ca. ein bis zwei Millionen Euro, was eine deutliche Minderung gegenüber 24 Mio. € im Jahr 2009

darstellt. Dieser Rückgang liegt zum einen in einem Rückgang der Absatzzahlen von


71

Wärmepumpen und zum anderen in einer Umstrukturierung der Förderprogramme begründet.

Zum 31.08.2010 wurde die Förderung von Einzelmaßnahmen (KfW-Programme 152 und 430)

vorübergehend eingestellt und erst zum 01.03.2011 wieder aufgenommen. Da 2009 der Großteil

der Darlehenszusagen im Rahmen dieser Programme lag (Programm 152: 919 Vorhaben,

Darlehensvolumen ca. 18 Mio. €), hat sich die temporäre Einstellung des Förderprogramms

insbesondere im Bereich Wärmepumpen ausgewirkt. Der Austausch einer Heizungsanlage wird

häufig ohne eine gleichzeitige gebäudeseitige Sanierung durchgeführt, sodass der Wegfall der

Unterstützung von Einzelmaßnahmen sich entsprechend merklich zeigt. Hierbei muss beachtet

werden, dass die im Programm 152 nicht mehr förderfähigen Maßnahmen – so auch der Einbau

einer Wärmepumpe – prinzipiell im Programm 141 förderfähig waren. Allerdings wurden, wie

bereits angemerkt, im Zeitraum 2009 bis 2011 keine Wärmepumpen-Maßnahmen in diesem

Programm gefördert.

Abbildung 4.10: Anzahl der von der KfW geförderten Wärmepumpen-Maßnahmen und Darlehenszusagen im Zeitraum 2009 bis 1. Halbjahr 2013 (35)

Trotz einer Wiederaufnahme des Programms 152 ist ein deutlicher Wiederanstieg der Anzahl

unterstützter Maßnahmen ausgeblieben. Diese Entwicklung entspricht den Förderstatistiken des

BAFA (s. Abschnitt 4.2.1) und liegt in der Verteilung von neuinstallierten Wärmepumpen in Neu-

und Bestandsbauten begründet. Seit 2009 ist der Anteil von in Neubauten installierten

Wärmepumpen kontinuierlich gestiegen, für die keine der für Bestandsbauten geltenden

Förderprogramme in Anspruch genommen werden können.

Bezogen auf sämtliche Förderanträge mit Verwendungszweck „Wärmepumpe“ betrug die

durchschnittliche Fördersumme pro Maßnahme ca. 12.250 €. Von aktuell sechs für

0

5

10

15

20

25

30

0

250

500

750

1000

1250

1500

2009 2010 2011 2012 2013 (1.Halbjahr)

Dar

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Anzahl Maßnahmen mit KfW-Darlehenszusage 2009-2013 (1. Halbjahr)

271: Erneuerbare Energien Premium 153: Energieeffizient Bauen

151: Energieeff. Sanieren - Effizienzhaus 167: Energieeff. Sanieren - Ergänzungskredit

430: Energieeff. Sanieren - Zuschuss 152: Energieeff. Sanieren - Einzelmaßnahmen

Darlehenszusage


72

Wärmepumpen relevanten KfW-Förderprogrammen wurden laut der KfW-Förderberichte in den

vergangenen Jahren im Wesentlichen die Programme 152 (Energieeffizient Sanieren –

Einzelmaßnahmen) und 430 (Energieeffizient Sanieren – Zuschuss) in Anspruch genommen. Mit

der Einführung des Programms 167, bei dem zusätzlich zur Förderung im Marktanreizprogramm

ein Ergänzungskredit für den Einbau einer Heizungsanlage beantragt werden kann, stieg die Zahl

der geförderten Wärmepumpen-Vorhaben an. Das Programm scheint nach den ersten Monaten

seiner Einführung einen guten Zuspruch seitens Bauherren zu erlangen, die ihre Gebäude mit

einer Wärmepumpe ausstatten.

Insgesamt ist der Anteil von Wärmepumpen in den einzelnen Programmen sehr gering. Im Jahr

2009 betrug der Anteil von im Programm 152 geförderten Maßnahmen mit Verwendungszweck

Wärmepumpe lediglich 1,6 % aller Vorhaben in diesem Programm, wobei das Darlehensvolumen

nur ca. 1 % der Gesamtsumme betrug. Dieser Anteil hat sich im Jahr 2012 noch einmal deutlich

reduziert. So entsprach die Zahl von Wärmepumpen an allen geförderten Einzelmaßnahmen nur

0,4 %, die für Wärmepumpe eingesetzte Darlehenssumme lag bei nur 0,1 %.

Das Institut für Wohnen und Umwelt (IWU) in Darmstadt führt seit 2010 in Zusammenarbeit mit

dem Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM, zuvor

Bremer Energie Institut – BEI) im Auftrag der KfW-Bankengruppe ein Monitoring der KfW-

Programme „Energieeffizient Bauen“ und „Energieeffizient Sanieren“ durch (32). Grundlage dieser

Studie ist eine stichprobenbasierte Befragung von Fördermittelempfängern.

Laut des aktuellen Projektberichts wurden im Jahr 2012 ca. 55 % aller Neubauten im Programm

„Energieeffizient Bauen“ gefördert. Von diesen Gebäuden wurden 48 % mit einer elektrischen

Wärmepumpe ausgestattet. Obwohl mehr als 30 % der Gebäude Gas als primären

Wärmeerzeuger nutzen, betrug der Anteil gasbetriebener Wärmepumpen bezogen auf alle

Gebäude unter 1 %.

In 54 % der Bestandsgebäude, die im Rahmen des Programms „Energieeffizient Sanieren“

modernisiert wurden, erfolgte eine Erneuerung der Heizungsanlage. Bei den zu KfW-

Effizienzhäusern umgestalteten Gebäuden betrug dieser Anteil 79 %. 3,9 % der geförderten

Gebäude mit Zentralheizung besaßen vor der Modernisierung eine elektrische Wärmepumpe.

Nach der Modernisierung stellten Wärmepumpen in 4,2 % der Gebäude den

Hauptwärmeerzeuger dar.


73

4.3 Förderprogramme und Finanzhilfen der Bundesländer

Neben den bundesweiten Förderungen durch BAFA und KfW gibt es regionale Förderprogramme,

die den Einsatz von Wärmepumpen unterstützen. In diesen von den Bundesländern, Kommunen

oder kommunalen Energieversorgern finanzierten Programmen geht es nicht allein um die

Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien an der Wärmeversorgung, sondern auch um eine

allgemeine Modernisierung des Gebäudebestands. In einzelnen Programmen werden entgegen

der bundesweiten Programme auch Innovationen, Forschung sowie Pilotprojekte im Bereich der

erneuerbaren Energien gefördert. Übergeordnetes Ziel aller Förderprogramme ist durch eine

Umstellung von fossilen auf erneuerbare Energieträger eine Reduzierung der CO2-Emissionen zu

erreichen. Je nach Bundesland existieren mehrere Förderprogramme, in denen die Verwendung

von Wärmepumpen unterstützt wird.

Eine Maßnahme zur Unterstützung von Wärmepumpen besteht neben der Förderung und

Bezuschussung einer Neuinstallation in von vielerorts angebotenen speziellen

Wärmepumpentarifen von Energieversorgungsunternehmen (EVU). Hierbei wird der für

elektrische Wärmepumpen (inkl. Zusatzheizung/Elektroheizstab) verbrauchte Strom über einen

separaten Stromzähler erfasst und nach einem in der Regel unter dem Standardtarif liegenden

Sondertarif abgerechnet. Einige Gasversorger fördern inzwischen auch die Verwendung

gasbetriebener Wärmepumpen und bieten Sondertarife sowie Bezuschussungen beim Erwerb

einer Gaswärmepumpe an. Diese Förderungen richten sich vor allem an private Verbraucher,

einige EVU bieten aber auch spezielle Wärmepumpentarife für Gewerbekunden an.

Aufgrund der Vielfalt an lokalen und regionalen Förderungen im Bereich Wärmepumpen, kann an

dieser Stelle keine umfassende Aufstellung aller in Deutschland existierender Programme,

sondern lediglich eine grobe Übersicht erfolgen. Allein in Nordrhein-Westfalen gibt es neben dem

landesweiten Förderprogramm „Gebäudesanierung“ der NRW.Bank mindestens10 58 durch

regionale und kommunale Energieversorgungsunternehmen getragene Programme, die den

Erwerb respektive die Verwendung von elektrischen wie gasbetriebenen Wärmepumpen mittels

Sondertarifen oder Zuschüssen stärken sollen (21). Bedingt durch die Vielzahl lokaler

Förderungen, enthält Tabelle 4.3 nur eine Übersicht der landesweiten Programme der einzelnen

Bundesländer, gibt aber keinen Einblick in weitere regional begrenzte Unterstützungen für Kauf

und Betrieb einer Wärmepumpe.

Sämtliche der aufgeführten Programme sind an das jeweilige Bundesland gebunden und können

nicht grenzübergreifend in Anspruch genommen werden. Derzeit gibt es in allen Bundesländern

Förderprogramme, die Wärmepumpen einschließen. Hierbei wird die Förderung je nach

Programm in Form eines Darlehens oder eines einmaligen Zuschusses gewährt. Während es in

Ländern wie Baden-Württemberg oder Niedersachsen verschiedene vom Land getragene

Förderprogramme gibt, die den Einbau einer Wärmepumpe auch in Privathaushalten

unterstützen, existieren in Bundesländern wie Schleswig-Holstein und Hessen lediglich

wärmepumpenrelevante Programme für Kommunen und öffentliche Einrichtungen.

10

Nicht alle EVU haben der Energieagentur NRW eine Rückmeldung gegeben


74

Tabelle 4.3: Förderprogramme und Finanzhilfen der Bundesländer für den Einsatz von Wärmepumpen (11a)

Nr. Bundesland Programm Förderart Förderberechtigt

(P, U, K)11

Informations-/

Antragsstelle

1 Baden-

Württemberg

Klimaschutz-Plus

Energieeffizienzfinanzierung - Sanieren

Wohnen mit Zukunft: Erneuerbare Energien

Mietwohnraum Förderprogramm – Energieeffizient Sanieren/

Altersgerecht Umbauen

Zuschuss

Darlehen

Darlehen

Darlehen

P, U, K

P

P

P, U, K

L-Bank

2 Bayern Bayrisches Modernisierungsprogramm – Mietwohnungen (BayModR)

Infrakredit Energie

Darlehen

Darlehen

P, U, K

K

Oberste Baubehörde –

Bay. Staatsministerium des

Inneren

LfA Förderbank Bayern

3 Berlin IBB Energetische Gebäudesanierung

IBB Wohnraum Modernisieren

Darlehen

Darlehen

U, K

P, U

Investitionsbank Berlin

(IBB)

4 Brandenburg Brandenburg-Kredit Energieeffizient Bauen

Erneuerbaren Energien, Energieeffizienz und Versorgungssicherheit

(RENplus)

Darlehen

Zuschuss

U, K

P, U, K

Investitionsbank des

Landes Brandenburg (ILB)

5 Bremen Sparsame und rationelle Energienutzung und –umwandlung in Industrie

und Gewerbe (REN-Richtlinie)

Ersatz von Elektroheizungen

Zuschuss

Zuschuss

U

P, U

Senator für Umwelt, Bau

und Verkehr

swb Bremerhaven

6 Hamburg Erneuerbare Wärme - Hamburger Klimaschutzprogramm12

Modernisierung von Mietwohnungen (Abluftwärmepumpen)

Modernisierungs- und Instandsetzungsmaßnahmen an Wohngebäuden in

Sanierungsgebieten

Energiesparendes Bauen

Zuschuss

Zuschuss

Zuschuss

Zuschuss

P, U

P, U

P, U

P

Innung Sanitär Heizung

Klempner Hamburg

Hamburgische Investitions-

und Förderbank (IFB

Hamburg)

11

P(rivat), U(nternehmen), K(ommune) – K(ommune) hier inkl. öffentliche Einrichtungen 12

nur in Verbindung mit einer Solarthermie-Anlage


75

Nr. Bundesland Programm Förderart Förderberechtigt (P, U, K)

Informations-/ Antragsstelle

Hamburg Förderung von Baugemeinschaften Förderung von selbstgenutztem Wohneigentum Neubau von besonderen Wohnformen/ Mietwohnungen

Zuschuss, Darlehen Darlehen Zuschuss, Darlehen

P P P, U

Hamburgische Investitions- und Förderbank (IFB Hamburg)

7 Hessen Förderung der energetischen Modernisierung von kommunalen

Nichtwohngebäuden der sozialen Infrastruktur sowie von kommunalen

Verwaltungsgebäuden

Zuschuss K Wirtschafts- und

Infrastrukturbank Hessen

(WIBank)

8 Mecklenburg-

Vorpommern

Klimaschutz-Förderrichtlinie Zuschuss U, K Landesförderinstitut

Meck.-Vorpommern (LFI)

9 Niedersachsen Energieeffizienzdarlehen Niedersachsen

Wohnraumförderung - Energetische Modernisierung von

Mietwohnungen

Wohnraumförderung - Energetische Modernisierung von Wohneigentum

Modernisierung, Aus- und Umbau sowie Erweiterung von

Mietwohnungen in Fördergebieten

Darlehen

Darlehen

Darlehen

Darlehen

P, U, K

P, U

P

P, U, K

Investitions- und

Förderbank Niedersachsen

(NBank)

10 Nordrhein-

Westfalen

NRW.BANK Gebäudesanierung Darlehen P NRW.BANK

11 Rheinland-

Pfalz

Zinszuschüsse für Investitionen im Bereich der Energieeffizienz und der

Energieversorgung

Wohnraumförderung

– ISB Darlehen Modernisierung selbst genutzter Wohnraum

– ISB Darlehen Modernisierung von Mietwohnungen

Zuschuss

Darlehen

Darlehen

U, K

P

P, U, K

Energieagentur Rheinland-

Pfalz GmbH

Investitions- und

Strukturbank Rheinland-

Pfalz (ISB)

12 Saarland Klima Plus Saar

Zukunftsenergieprogramm kommunal (ZEP-kommunal)

Wohnraumförderungsprogramm – Erwerb von Bestandsobjekten mit

Modernisierung

Zuschuss

Zuschuss

Darlehen

P, U, K

K

P

Ministerium für Wirtschaft,

Arbeit, Energie und

Verkehr

Saarländische Investitions-

kreditbank AG (SIKB)


76

Nr. Bundesland Programm Förderart Förderberechtigt (P, U, K)

Informations-/ Antragsstelle

Saarland Wohnraumförderungsprogramm – Modernisierung von Mietwohnraum

Wohnraumförderungsprogramm – Modernisierung von Wohneigentum

Wohnraumförderungsprogramm – Neubau, Ersterwerb und wesentlicher

Bauaufwand von selbstgenutztem Wohneigentum

Darlehen

Darlehen

Darlehen

P, U

P

P

Saarländische

Investitionskreditbank AG

(SIKB)

13 Sachsen Energetische Sanierung von Wohnraum

Energieeffizienz und Klimaschutz (EuK)

Darlehen

Zuschuss

P, U, K

P, U, K

Sächsische Aufbaubank -

Förderbank (SAB)

14 Sachsen-

Anhalt

Förderung energetischer und altersgerechter Wohnraummodernisierung

(Sachsen-Anhalt MODERN)

Förderung von Investitionen zur Steigerung der Energieeffizienz, zur

Nutzung erneuerbarer Energien und zum Klimaschutz in

Kindertagesstätten und Schulen des Landes Sachsen-Anhalt (STARK III –

EFRE)

Förderung von Maßnahmen des Klimaschutzes und der erneuerbaren

Energien (Sachsen-Anhalt KLIMA)

Darlehen

Zuschuss

Zuschuss

P, U, K

K

K

Investitionsbank Sachsen-

Anhalt (IB)

15 Schleswig-

Holstein

Sondervermögen Energetische Sanierung von Schulen und

Kindertageseinrichtungen

Zuschuss K Investitionsbank Schleswig-

Holstein (IB)

16 Thüringen Thüringer Modernisierungsdarlehen Darlehen P Thüringer Aufbaubank

(TBA)


77

Einige der Programme stellen eine Ergänzung bzw. Erweiterung der bundesweiten

Förderprogramme der KfW-Bank dar, sodass die Fördervoraussetzungen den in diesen

Programmen festgesetzten Anforderungen entsprechen. Hierbei werden die Rahmenbedingungen

wie Zinssätze oder Programmlaufzeiten individuell von den Bundesländern festgelegt. In Hamburg

sind Wärmepumpen im Rahmen des Hamburger Klimaschutzprogramms nur in Verbindung mit

einer solarthermischen Anlage förderfähig. In Bremen konzentriert sich die Förderung im Bereich

Wärmepumpen vorwiegend auf Industrie und Gewerbe. Für Privatpersonen sind Wärmepumpen

dort nur förderfähig, wenn sie eine bestehende Elektroheizung ersetzen.

Neben indirekten Unterstützungen von Wärmepumpen im Rahmen von allgemeinen

Wohnraummodernisierungs- oder –neubauprogrammen, in denen unterschiedliche Maßnahmen

zur Erreichung eines hohen energetischen Standards von Gebäuden gefördert werden, gibt es in

einigen Bundesländern wie Rheinland-Pfalz, Saarland und Sachsen auch Programme, die gezielt

einzelne Projekte unterstützen, die Modell- oder Demonstrationscharakter besitzen. Hierbei liegt

das Hauptaugenmerk auf der Förderung innovativer Technologien zur Erhöhung der

Energieeffizienz, der Nutzung regenerativer Energien und ihrer Integration in Wärmenetze.


78

5 Prognose zur zukünftigen Entwicklung des Wärmepumpenmarktes

5.1 Prognose zur Entwicklung des Anlagenbestands bis 2020

Nach einer sehr positiven Entwicklung des Wärmepumpenmarktes seit den ausgehenden 1990er

Jahren und insbesondere in den Jahren 2005 bis 2008 ist die Entwicklung bedingt durch

verschiedene Faktoren innerhalb der letzten Jahre zurückgegangen. Einzig im Bereich der

Luft-Wasser-Wärmepumpen konnte eine fortlaufende Zunahme der Absatzzahlen verzeichnet

werden (s. Abschnitt 3.2.1)

Insgesamt hat sich der deutsche Wärmemarkt in Richtung eines verstärkten Einsatzes von

regenerativen Wärmeerzeugern entwickelt. Durch die im Jahr 2008 entstandene Finanzkrise sind

die zuvor stark angestiegenen Preise für die fossilen Energieträger gesunken, sodass die

Nachfrage nach Alternativen zu herkömmlichen Heizungssystemen nachgelassen hat. Innerhalb

der vergangenen Jahre sind die Energiepreise für fossile Wärmeerzeuger wieder angestiegen. Da

sich dieser Trend fortsetzen wird, kommt den regenerativen Energieträgern, auch vor dem

Hintergrund politisch formulierter Klimaziele, eine steigende Bedeutung zu.

Die wesentliche politische Maßnahme zur Erreichung der im Integrierten Energie- und

Klimaschutzprogramm (IEKP) formulierten Klimaziele ist das 2009 in Kraft getretene „Erneuerbare

Energien Wärmegesetz“ (EEWärmeG), das für seit dem 1. Januar 2009 errichtete Gebäude den

Einsatz regenerativer Energien zur Deckung des Heizwärmebedarfs verbindlich vorschreibt.13 So

soll eine verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien gefördert und der Anteil regenerativ

erzeugter Wärme bis 2020 auf 14 % gesteigert werden (2012: 10,2 %) (9b).

Das im EEWärmeG verankerte Marktanreizprogramm soll durch eine intensive Förderung von

klimaschonendender Wärmeerzeugung diese Entwicklung unterstützen und Investoren

Planungssicherheit geben.

5.1.1 Entwicklung des Wärmemarktes

Die Deckung des Heizwärmebedarfs stellt mit rund 70 % den größten Anteil des

Energieverbrauches privater Haushalte in Deutschland dar, was im Jahr 2011 einem Anteil von

ca. 30 % am gesamten Endenergieverbrauch (54 % EEV14 Wärme) entspricht. Hinzu kommen

bezogen auf den Energieverbrauch in Privathaushalten 13 % für die Warmwasserbereitung.

Zusammen mit sonstiger Prozesswärme (z.B. zum Kochen) entfallen damit rund 90 % der in

Privathaushalten benötigten Energie auf die Wärmebereitstellung (17d).

Dies zeigt, welch große Bedeutung dem zunehmenden Einsatz erneuerbarer Energien im Bereich

der Wärmebereitstellung sowie einer fortschreitenden Gebäudemodernisierung zukommt.

Insgesamt wird sich der Energiebedarf zur Raumheizung in den kommenden Jahren reduzieren, da

energieeffiziente Neubauten und sanierte Bestandsgebäude einen geringeren Heizwärmebedarf

13

Gestattete Alternativmaßnahmen: Bezug von Fernwärme oder Wärme aus KWK-Anlagen, bessere Wärmedämmung 14

Endenergieverbrauch


79

aufweisen. Die Bundesregierung strebt eine Reduktion des Wärmebedarfs von 20 % bis 2020 an

(9d). Laut vom Bundesministerium für Umwelt (BMU) veröffentlichten Leitszenarien

(„Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei

Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global“) wird sich der Gesamtwärmebedarf bis

2020 um 16 % im Vergleich zu 2009 verringern (9c), wobei sich der durchschnittliche

Heizwärmebedarf in Wohngebäuden langfristig bis 2050 auf einen Wert von ca. 60 kWh/(m²a)

verringern wird (9d). Dies entspricht im Vergleich zu 2008 (147 kWh/(m²/a)) einer Reduzierung

um 57 %.

Im Jahr 2012 betrug der Anteil der erneuerbaren Energien 10,2 % an der gesamtdeutschen

Wärmebereitstellung und hat sich damit seit 2003 (5,2 %) in etwa verdoppelt (9b). In einer im Jahr

2009 erstellten Branchenprognose des Bundesverbands Erneuerbare Energien (BEE) wurde unter

der Voraussetzung günstiger Rahmenbedingungen ein Anteil der regenerativen Energien an der

Wärmebereitstellung von 25 % bis 2020 prognostiziert (7), was das im IEKP formulierte Ziel von

14 % deutlich übersteigen würde (9e). Nach den Entwicklungen der letzten Jahre kann dieser

optimistische Wert aller Voraussicht nach nicht erreicht werden. Politische Umstrukturierungen

von Förderungen erneuerbarer Energien sowie der zwischenzeitliche Förderstopp im

Marktanreizprogramm haben neben der allgemeinen Konjunkturkrise zu Unsicherheiten bei

Bauherren und Investoren und damit einhergehend zu einem verhalteneren Einsatz erneuerbarer

Technologien geführt. Die aktuelle Sanierungsrate liegt mit rund 1 % deutlich unter der seitens

der Bundesregierung angestrebten Quote von 2 %.

Aus aktuellen Erhebungen des Bundesverbands der Schornsteinfeger geht hervor, dass im Jahr

2012 20,6 % der in Deutschland insgesamt installierten 5,8 Mio. Ölfeuerungsanlagen und 14,3 %

der 9,1 Mio. Gasfeuerungsanlagen älter als 21 Jahre waren (42). Da diese Systeme nach wie vor

den Hauptteil der Wärmeversorgung in Gebäuden ausmachen, besteht hier generell ein großer

Modernisierungsbedarf, welcher ein hohes Potential für den Einsatz von effizienten

Wärmepumpen birgt. In Kombination mit anderen Maßnahmen zur energetischen

Gebäudesanierung könnte der zur Räumwärme aufgewandte Wärmebedarf deutlich reduziert

werden und gleichzeitig der Anteil mittels Wärmepumpen genutzter erneuerbarer Energien an

der Wärmebereitstellung gesteigert werden.

Hierfür bedarf es einer stringenteren Förderstruktur, um Investoren und Bauherren die

Entscheidung für den Einsatz alternativer Heiztechnologien wie Wärmepumpen zu erleichtern.


80

5.1.2 Entwicklung des Wärmepumpenmarktes

Die seitens des GZB durchgeführte Prognose der zukünftigen Entwicklung des deutschen

Wärmepumpenmarktes wurde auf Basis der in Zusammenarbeit von Shell Deutschland, dem

Hamburger Weltwirtschafts-Institut (HWWI) und dem Institut für technische Gebäudeausrüstung

Dresden Forschung und Anwendung GmbH (iTG) mit dem Bundesindustrieverband Deutschland

Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V. (BDH) erstellten „Hauswärmestudie - Klimaschutz im

Wohnungssektor – wie heizen wir morgen? Fakten, Trends und Perspektiven für Heiztechniken bis

2030“ (38) sowie den in der Branchenstudie 2013 des BWP (13d) veröffentlichten Prognosen

entwickelt.

Im Rahmen der Shell BDH Hauswärmestudie wurden auf der Grundlage des derzeitigen Gebäude-

und Heizungsbestandes diverse Szenarien für die künftige Wärmebereitstellung im

Wohnungsbereich bis 2030 erstellt. Hierbei wurden unterschiedliche Wärmeerzeuger hinsichtlich

ihrer derzeitigen und zukünftigen Bedeutung im Wärmemarkt untersucht und abhängig von

verschiedenen Rahmenbedingungen eine Prognose der Bestandszahlen gegeben. Für die in dieser

Studie berechneten Werte wurde das „Trendszenario“ verwendet, welches die aktuelle

Marktsituation in ähnlicher Form weiterführt, ohne dass tiefergehende Änderungen im Bereich

der Förderung oder der Modernisierungsrate angenommen werden.

Der in der Hauswärmestudie für die Jahre 2015 und 2020 im Wohnungssektor erwartete

Feldbestand an Wärmepumpen wurde zunächst auf den Bereich der Nichtwohngebäude

hochgerechnet. Anhand der hieraus ermittelten Zahlen wurde zusammen mit der mittleren

Heizleistung sowie den Vollbenutzungsstunden die Heizwärmemenge berechnet (s. Tabelle 5.1).

In der Studie wurden nur elektrisch betriebene Heizungswärmepumpen berücksichtigt. Gas-

Wärmepumpen sind nicht erfasst.

Tabelle 5.1: Prognose der künftigen Wärmebereitstellung durch Wärmepumpen auf Grundlage von (38)

[TWh] 2011 2015 2020

Heizwärmemenge 10,5 14,2 17,4

Regenerative

Wärme 7,4 9,9 12,6

Stromverbrauch 3,1 4,3 4,8

Der Stromverbrauch wurde auf Grundlage einer Abschätzung zur zukünftigen Entwicklung der

mittleren Jahresarbeitszahlen von elektrischen Wärmepumpen berechnet, die sich an Prognosen

des BWP orientiert. Die verwendeten JAZ sind in Tabelle 5.2 dargestellt.

Tabelle 5.2: Abschätzung der mittleren JAZ des Feldbestands geothermischer Wärmepumpen (2011 - 2020) (13d)

2011 2015 2020

Mittlere JAZ (elektrische WP)

3,4 3,3 3,6


81

In der Branchenprognose des BWP werden zwei unterschiedliche Szenarien dargestellt. Da das

zweite Szenario sehr optimistisch angesetzt ist und u.a. von einer deutlich erhöhten

Sanierungsrate sowie einer intensivierten politischen Förderung der Wärmepumpenbranche

ausgeht, wurde für die in dieser Studie erarbeitete Bestandsentwicklung das weniger

optimistische Szenario zugrunde gelegt. Seitens des BWP wurde neben einer Prognose des

künftigen Anlagenbestands elektrischer wie thermischer Wärmepumpen auch eine Abschätzung

des zu erwartenden Stromverbrauchs sowie der geleisteten Heizarbeit angegeben (s. Tabelle 5.3).

Durch einen steigenden Anteil von gasbetriebenen Wärmepumpen entspricht die regenerativ

erzeugte Wärme für die kommenden Jahre nicht mehr der Differenz zwischen Heizwärmemenge

und Stromverbrauch.

Tabelle 5.3: Prognose der künftigen Wärmebereitstellung durch Wärmepumpen (13d)

in TWh 2010 2015 2020

Heizwärmemenge (inkl.

Gaswärmepumpen) 9,5 14,4 19,3

Regenerative Wärme 6,4 9,8 13,3

Stromverbrauch 3,1 4,4 5,5

Die in Tabelle 5.4 aufgeführten Angaben zur Entwicklung der durchschnittlichen Heizleistung und

der Jahresvollbenutzungsstunden entstammen der BWP-Branchenstudie 2013. Die Heizleistungen

von gasbetriebenen Wärmepumpen sind extra erfasst.

Tabelle 5.4: Entwicklung der durchschnittlichen Heizleistung und Jahresvollbenutzungsstunden von Wärmepumpen bis 2020 (13d)

2010 2015 2020

Ø Heizleistung elektr. WP (kW) 11,8 10,5 9,8

Ø Heizleistung Gas-WP (kW) 36 26 21

Ø Jahresvollbenutzungsstunden 1.900 1.743 1.663

Die vergleichsweise hohe Heizleistung von Gas-Wärmepumpen ergibt sich durch die technische

Entwicklung, die erst vor wenigen Jahren erreichte Marktreife und die Einsatzgebiete von Gas-

Wärmepumpen. Während elektrische Wärmepumpen vorwiegend in kleineren und mittleren

Wohnhäusern eingesetzt werden, kommen gasbetriebene Wärmepumpen bislang vor allem in der

Industrie oder Mehrfamilienhäusern zur Anwendung. Gasmotorische Wärmepumpen und

Absorptionswärmepumpen sind bislang nur in großen Leistungsklassen ab 20 kW verfügbar und

eignen sich nicht zum Einsatz in Einfamilienhäusern. Die seit einigen Jahren erhältlichen

Adsorptions-Wärmepumpen sind auch in kleineren Leistungsklassen erhältlich. Mit einem

zunehmenden Bestand dieser Anlagen und einer möglichen Entwicklung marktreifer


82

Absorptionswärmepumpen in kleineren Leistungsbereichen wird sich die derzeitige hohe

durchschnittliche Heizleistung von Gas-Wärmepumpen in den kommenden Jahren verringern.

Die Entwicklung der Heizleistungen und Jahresvollbenutzungsstunden ist von unterschiedlichen

Faktoren abhängig. Durch eine zunehmend bessere Gebäudedämmung wird die Heizperiode von

Gebäuden reduziert, was einen geringeren Heizwärmebedarf zur Folge hat. Resultierend können

die Heizleistungen oder Jahresvollbenutzungsstunden der Wärmepumpen gesenkt werden.

Diesem Trend entgegen wirkt ein verstärkter Einsatz von Wärmepumpen für Anwendungen im

höheren Leistungsbereich, z.B. in Industrie und Gewerbe oder Mehrfamilienhäusern, sowie eine

kombinierte Nutzung der Wärmepumpe zur Heizwärmeerzeugung und Trinkwassererwärmung.

Ausgehend der angeführten Größen wurde eine Prognose für die Entwicklung des

Wärmepumpenbestandes in Deutschland bis 2020 durchgeführt. Hierbei wurden die Werte

anhand der in den Quellen gegebenen Vorgaben interpoliert. Neben einer Prognose der Anzahl

installierter Wärmepumpen wurde auch die zukünftige Entwicklung des Absatzmarktes

abgeschätzt. Die Prognosen für Gas-Sorptionswärmepumpen wurden aus der BWP-

Branchenstudie übernommen.

Abbildung 5.1: Prognose des Feldbestands von Wärmepumpen in Deutschland (Prognose bis 2020) - ohne gasmotorische Wärmepumpen (13d)(38)

Trotz einer stockenden Entwicklung der Modernisierungsrate und damit einer zeitweilig

gedämpften Zunahme an Wärmepumpen, steigt die Zahl installierter Wärmepumpen deutlich an.

Auf Grundlage der Shell BDH Hauswärmestudie und der BWP Branchenprognose wurde ein

Zielwert von rund 1 Mio. elektrischen Heizungswärmepumpen für 2020 angesetzt. Zugerechnet

Brauchwasser-Wärmepumpen und Gas-Sorptionswärmepumpen ergibt sich ein Feldbestand von

insgesamt ca. 925.000 Wärmepumpen in 2015 und knapp 1,4 Mio. Stück im Jahr 2020

(s. Abbildung 5.1). Gasmotorische Wärmepumpen sind hierbei nicht mit berücksichtigt.

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

Feldbestand Wärmepumpen gesamt (Prognose bis 2020)

Prognose


83

In die Berechnungen ist eine Rückbauquote von jährlich 0,4 % eingeflossen, um die

Zusammenlegung von Heizungsanlagen sowie den Rückbau von Wärmepumpen und Gebäuden zu

berücksichtigen.

Abbildung 5.2 zeigt die Anteile der jeweiligen Wärmequellen bzw. die Betriebsart der

Wärmepumpen.

Abbildung 5.2: Anteile der genutzten Wärmequellen bzw. Betriebsart am Wärmepumpen-Feldbestand

Während der Anteil von Wasser-Wasser-Wärmepumpen im Wesentlichen bei einem Wert von

ca. 5 % konstant bleibt, machen Sole-Wasser-Wärmepumpen und Brauchwasser-Wärmepumpen

einen zunehmend geringeren Anteil am Wärmepumpen-Feldbestand aus. Aktuell stellen

Brauchwasser-Wärmepumpen rund ein Drittel am Anlagenbestand dar, für das Jahr 2020 wird

erwartet, dass ihr Anteil nur noch ca. 22 % beträgt. Dagegen werden gasbetriebene

Wärmepumpen eine steigende Bedeutung erlangen, auch wenn die Gesamtzahl installierter

Gas-Wärmepumpen auf einem relativ niedrigen Niveau bleibt (unter 2 %). Schon heute machen

Luft-Wasser-Wärmepumpen mit über 30 % einen wichtigen Teil des Anlagenbestands aus. Bis zum

Jahr 2020 werden sie mit ca. 44 % den Wärmepumpenbestand in Deutschland dominieren.

Ausschlaggebend für die zunehmende Bedeutung an Luft-Wasser-Wärmepumpen ist, wie bereits

in Kapitel 3 erläutert wurde, die relativ einfache Installation dieser Wärmepumpen in

Kombination mit steigender Effizienz und vergleichsweise geringen Investitionskosten. Zudem

wird erwartet, dass der Einsatz von Wärmepumpen im Gebäudebestand nach einem derzeitigen

Tiefstand in den kommenden Jahren wieder zunehmen wird.

Im Bereich der Niedrigenergie- und insbesondere bei Passivhäusern liegt ein großes

Anwendungspotenzial von Brauchwasser-Wärmepumpen. Da diese Gebäude aufgrund ihres

geringen Heizwärmebedarfs oftmals außer einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung oder

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2013 2015 2020

Anteile Wärmequellen bzw. Betriebsart am Wärmepumpen-Feldbestand (Prognose bis 2020)

Luft Sole Wasser Brauchwasser-Wärmepumpen Gas-Wärmepumpen


84

eines kleinen Elektroofens über kein weiteres Heizungssystem verfügen, bietet sich die

Warmwasserbereitung mittels einer Brauchwasserwärmepumpe an, die als Wärmequelle

Umgebungsluft oder Abluft nutzt. Dennoch wird der Anteil von Brauchwasserwärmepumpen am

Gesamtbestand deutlich sinken, nachdem sie in den 1990er Jahren den größten Teil des

Feldbestands darstellten.

Abbildung 5.3: Anteile verschiedener Wärmepumpenarten am Feldbestand (Prognose bis 2020)

Abbildung 5.4 zeigt die auf Grundlage der Installationszahlen sowie nach Einschätzungen des BWP

erwartete Prognose der künftigen Absatzzahlen.

Abbildung 5.4: Qualitative Entwicklung der Absatzzahlen von Wärmepumpen bis 2020 (13 d+e)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Anteile Wärmepumpenarten am Feldbestand (Prognose bis 2020)

elektrische Heizungswärmepumpen Brauchwasser-Wärmepumpen Gas-Wärmepumpen

-

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

100.000

110.000

Entwicklung der Absatzzahlen von Wärmepumpen (Prognose bis 2020)

Gesamt (S, W, L) Prognose Gesamt (S, W, L) Brauchwasser

Prognose Brauchwasser Gas Prognose Gas


85

Nach diesem angesetzten Szenario steigen die Absatzzahlen von derzeit insgesamt rund 72.750

verkauften Wärmepumpen auf ca. 80.200 in 2015 und etwa 106.100 im Jahr 2020. Ginge man von

einer konstant bleibenden Zahl jährlich neu installierter Wärmeerzeuger von aktuell 600.000 bis

700.000 aus, so entspräche dies einem Anstieg des Wärmepumpenanteils von derzeit 9 % auf

12 % in 2015 und ca. 16 % im Jahr 2020. Aufgrund des hohen Bestands veralteter Anlagen und des

vorliegenden Modernisierungsstaus im Bereich der Wärmeerzeugungsanlagen kann jedoch davon

ausgegangen werden, dass die Gesamtzahl abgesetzter Wärmeerzeuger in den kommenden

Jahren ansteigen wird, sodass Wärmepumpen einen etwas kleineren Anteil am

Wärmeerzeugungsmarkt ausmachen würden. Unter der Voraussetzung, dass der Anteil von in

Bestandsgebäuden eingesetzten Wärmeerzeugern im Vergleich zu Neubauten zunimmt, kann

angenommen werden, dass der Gebäudesanierung eine zunehmende Bedeutung im

Wärmeerzeugungsmarkt zukommt.

In den Szenarien des BWP wird angenommen, dass 2020 etwa 722.000 bzw. 871.000

(optimistischeres Szenario) Wärmeerzeuger verkauft werden (13d).

Im Vergleich zur Vorgängerversion dieser Marktanalyse sind die Erwartungen bezüglich der

Entwicklung des Wärmepumpenmarktes deutlich geringer, so wurde von einem Feldbestand von

rund 1,8 Mio. elektrischen Heizungswärmepumpen bzw. 820.000 geothermischen Wärmepumpen

in 2020 ausgegangen. In diesen Wert waren Gaswärmepumpen sowie Brauchwasser-

wärmepumpen nicht mit einbezogen. Die aktuellen Trendszenarien von BWP und Shell/BDH

ähneln sich und gehen aufgrund einer leicht gedämpften Entwicklung in den vergangenen Jahren

von geringeren Zahlenwerten aus (s. Tabelle 5.5). Es muss beachtet werden, dass sich die

Szenarien lediglich auf elektrische Heizungswärmepumpen beziehen. Im Fall der

Hauswärmestudie wurden ausschließlich Wohngebäude, nicht aber Nichtwohngebäude

berücksichtigt.

Tabelle 5.5: Vergleich der Trendszenarien von BWP und Shell/BDH15

(13d)(38)

(in Mio.) 2011 2015 2020

BWP Branchenstudie 2013 0,44 0,7 1,1

Shell/BDH Hauswärmestudie 201316

0,441 0,655 0,954

15

nur elektrische betriebene Heizungswärmepumpen 16

nur Wohngebäude


86

5.2 Aktuelle Technologie- und Nachfragetrends

Im Folgenden werden einige Technologie- und Nachfragetrends im Bereich Wärmepumpen

dargestellt. Die deutlichste auszumachende Entwicklung, die bereits in vorangegangen

Abschnitten erläutert wurde, ist eine starke Zunahme an Luft-Wasser-Wärmepumpen. Derzeit

liegt das Augenmerk vor allem auf der Leistungsregelung von Wärmepumpen über elektronische

Expansionsventile, der hydraulischen Systemoptimierung sowie der Nassdampfzwischen-

einspritzung zur Ermöglichung eines effizienten Betriebs aerothermischer Wärmepumpen trotz

niedriger Außentemperaturen. Hierbei wird während des Verdichtungsvorgangs flüssiges bzw.

knapp überhitztes Kältemittel auf mittlerem Druckniveau in den Kompressor eingespritzt, was

durch eine Reduzierung der Druckgastemperatur zu einer Erhöhung der Heizleistung führt.

Darüber hinaus werden in Zukunft folgende Bereiche eine zunehmende Bedeutung im

Wärmepumpenmarkt erlangen:

Erweiterung des Leistungs- und Temperaturspektrums zum Einsatz von Groß-

Wärmepumpen in Industrie und Gewerbe

Erschließung alternativer Wärmequellen (z.B. Abwasser)

Alternative Wärmepumpentechniken wie Direktverdampfungs-Wärmepumpen

Kombination von Wärmepumpen mit anderen konventionellen oder erneuerbaren

Energieträgern (Hybridsysteme)

Fernzugriff, - analyse und –optimierung von Wärmepumpen (Smart Metering)

Einbindung von Wärmepumpen in Energienetze (Smart Grid)

Allgemein wird der Trend im Energiesektor mehr und mehr zu einer intelligenten Kopplung und

Verknüpfung unterschiedlicher Wärme- und Energieerzeuger gehen. Entwicklungen wie

gleichstrombetriebene Anlagen, die keine Wechselrichter mehr benötigen oder der Einsatz von

Wärmepumpen zur Speicherung von durch andere Energieträger erzeugte überschüssige Energie

werden in den kommenden Jahren zunehmend an Bedeutung gewinnen.

5.2.1 Erweiterung des Leistungsspektrums: Wärmepumpen in Industrie und Gewerbe

In vielen Industrie- und Gewerbebetrieben wird die bei unterschiedlichsten Produktionsprozessen

frei werdende Abwärme ungenutzt abgeführt. Hier liegt ein großes Potenzial für den Einsatz von

Großwärmepumpen, die es ermöglichen, die Abwärme aus Kühlprozessen, Abwassersystemen

oder warme Abluft (z.B. aus Rechenzentren) zur Brauchwassererwärmung oder Raumwärme-

erzeugung zu nutzen.

Während in Ländern wie Schweden und der Schweiz Großwärmepumpen bereits häufig zur

Nutzung in Industrie und Gewerbe eingesetzt werden, ist der Markt für Großwärmepumpen in

Deutschland derzeit noch relativ klein. Momentan bieten lediglich rund zehn bis fünfzehn

Hersteller Wärmepumpen mit Heizleistungen über 100 kW bis ca. 3.000 kW an.

Neben dem primären Einsatzgebiet, der Bereitstellung von Wärme zur Raumheizung und

Brauchwassererwärmung, können Großwärmepumpen auch in folgenden Anwendungsgebieten

in Gewerbe und Industrie eingesetzt werden (29a):


87

Heizung und Wärmerückgewinnung in Bürogebäuden und Warenhäusern (als Bestandteil

von Großklimaanlagen)

gleichzeitige Beheizung und Kühlung von Räumen

Ausnutzung der Niedertemperaturabwärme von Prozessen

Eindampfen bzw. Eindicken von Flüssigkeiten (Brüdenverdichter und Kochereianlagen)

zur teilweisen Wiederverwendung der eingesetzten Verdampfungsenergie

(Wärmepumpen-Destillieranlagen)

Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) als Tandemanlage (BHKW und Wärmepumpe) zum

gleichzeitigem Parallelbetrieb eines Generators mit einer Wärme- bzw. Kältemaschine

Im Jahr 2008 wurde vom Institut für Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart

eine Potentialstudie zum Einsatz von Großwärmepumpen in Deutschland durchgeführt (29a). Das

Forschungsprojekt wurde von der Stiftung Energieforschung Baden-Württemberg gefördert und

in Kooperation mit der Ochsner Wärmepumpen GmbH durchgeführt.

Ergebnis der Studie war, dass Groß-Wärmepumpen in Deutschland – ausgehend von einer

Temperatur von 100 °C - ca. 390 PJ pro Jahr an Energie zur Verfügung stellen könnten. Dies

entspricht 15 % des Energiebedarfs und 30 % des Nutzwärmebedarfs der deutschen Industrie

bezogen auf das Jahr 2006 sowie ca. 22 % des Endenergieverbrauchs im Jahr 2012. Bislang können

bis auf wenige Ausnahmen mit Großwärmepumpen lediglich Temperaturen von bis zu 75 °C

erreicht werden. Geht man von einem Temperaturniveau von 70 °C aus, so entspricht das vom IER

ermittelte erreichbare Potenzial 8,9 % des Endenergiebedarfs 2006 bzw. 14 % des

Endenergieverbrauchs 2012.

Laut den Ergebnissen der Studie eignen sich vor allem die chemische Industrie sowie die

Ernährungs- und Papierindustrie für den Einsatz von Großwärmepumpen. Besonders die

Papierindustrie hat einen hohen Bedarf an Prozesswärme im Bereich von 100 °C. Würde es

gelingen, das Temperaturniveau auf 100 °C anzuheben, so könnte ein Großteil des

Nutzwärmebedarfs der Papierindustrie mittels Großwärmepumpen gedeckt werden.

Bislang wurde das Potenzial nur gering genutzt, da für viele Anwendungsgebiete das erreichbare

Temperaturniveau zu niedrig war. Für eine Ausweitung des Einsatzbereiches von

Großwärmepumpen oblag es daher den Wärmepumpen-Herstellern die erreichbaren

Temperaturen auf 90 bis 100 °C zu erhöhen. Die Verwendung von Kältemitteln wie R 245fa

ermöglicht eine Anhebung des Temperaturniveaus auf bis zu maximal 140 °C, sodass es für

Hochtemperaturanwendungen von mehr als 80 °C eingesetzt werden kann (29b). Bislang sind erst

einzelne Anlagen für Hochtemperaturanwendungen (90 bis 100 °C) auf dem Markt, allerdings

kann davon ausgegangen werden, dass sich das Angebot künftig auf ein breiteres Angebot

erweitern wird.

Im Bereich der Kältemittel konzentriert sich die Wärmepumpenentwicklung derzeit vor allem auf

natürliche Kältemittel wie Ammoniak und Kohlenstoffdioxid (CO2), die neben einer besseren

Umweltverträglichkeit auch einen geringeren Kostenfaktor als synthetische Kältemittel darstellen,

was vor dem Hintergrund hoher wirtschaftlicher Ansprüche von Unternehmen vorteilhaft ist (22).

Gleichzeitig können mit diesen Kältemitteln Temperaturen von über 90 °C erreicht werden, sodass

sie auch in energetischer Hinsicht Vorteile gegenüber den meisten konventionellen synthetischen

Kältemitteln bieten. Aus technischer Sicht konnte damit innerhalb der letzten Jahre eine positive


88

Entwicklung verzeichnet werden, da durch eine Optimierung der Kältemittel nun auch

temperaturintensive Prozesse mit Groß-Wärmepumpen betrieben werden können.

Der Einsatz von Groß-Wärmepumpen stellt im Vergleich zu konventionellen Techniken einen

höheren Kostenfaktor dar, denn um eine optimale Anpassung der Wärmepumpe an die jeweiligen

Prozesse bzw. Einsatzbedingungen zu erhalten, ist eine individuelle Planung und Auslegung der

Anlagen erforderlich. Dieser zumeist hohe Investitionsaufwand sorgt für eine längere

Amortisationszeit, sodass sich Unternehmen oftmals für herkömmliche Technologien

entscheiden. Darüber hinaus bestand zum Zeitpunkt der Untersuchung des IER ein hoher

Informationsbedarf sowie Mangel an Erfahrung hinsichtlich des industriellen Einsatzes von Groß-

Wärmepumpen. Durch eine verbesserte Informationspolitik, wachsende Erfahrungen von

Herstellern und Unternehmen, die Förderung von Groß-Wärmepumpen (KfW) sowie eine stetige

technische Weiterentwicklung kann davon ausgegangen werden, dass in Zukunft die Bedeutung

von Groß-Wärmepumpen in Deutschland steigen und damit ein weiterer Beitrag zur Reduzierung

von CO2-Emissionen geleistet wird.

5.2.2 Alternative Wärmequellen: Abwasser-Wärmepumpen

Ein großes Potenzial für den Einsatz von Wärmepumpen liegt in der Nutzung von Abwärme aus

Abwasserkanälen. Abwasser eignet sich zum Betrieb von Wärmepumpen vor allem durch eine

ganzjährig relativ konstante Temperatur von 10 bis 20 °C, die im Vergleich zur Außenluft im

Winter höher und im Sommer kühler ist. Das Abwasser kann damit sowohl als Wärmequelle zum

Heizen als auch für Kühlzwecke eingesetzt werden.

Das Land Nordrhein-Westfalen hat als erstes Bundesland eine Potenzialstudie zum Einsatz von

Abwasser-Wärmepumpen durchführen lassen. Ergebnis der Studie ist, dass die im Abwasser

vorhandene Energiemenge theoretisch zur Bereitstellung von Raumwärme und Trinkwarmwasser

jedes zehnten Gebäudes ausreicht (16a). Die Nutzung von Abwasser als Wärmequelle eignet sich

vor allem für große Mehrfamilienhäuser, Wohnsiedlungen, industriell oder gewerblich genutzte

Gebäude, Verwaltungsgebäude oder öffentliche Einrichtungen wie Schulen oder Schwimmbäder,

die einen hohen Nutzwärmebedarf von mehr als 100 kW aufweisen. Dies entspricht in etwa dem

Wärmebedarf von 20 Wohneinheiten. Für Einfamilienhäuser oder industrielle Anwendungen, die

hohe Vorlauftemperaturen erfordern, stellt Abwasser keine geeignete Wärmequelle dar. Zudem

sollten sich die Abnehmer in kurzer Distanz zu größeren Abwasserkanälen oder Kläranlagen

befinden, um eine möglichst effiziente Nutzung zu erreichen.

Während in Ländern wie der Schweiz Abwasser-Wärmepumpen bereits eine weite Verbreitung

finden, gibt es in Deutschland eine noch relativ überschaubare Zahl von Anlagen, die allerdings

seit einigen Jahren kontinuierlich wächst. Der Einsatz von Abwasser-Wärmepumpen steht in

engem Zusammenhang mit den lokal vorhandenen Randparametern in Bezug auf den

Abwasserkanal an sich, die Abnehmerstruktur sowie eine mögliche Beeinflussung des

Kläranlagen-Betriebs.

Generell gibt es drei Standortmöglichkeiten zur Nutzung der Abwasserwärme. In Gebäuden, die

ein sehr hohes Abwasseraufkommen aufweisen, kann dem Abwasser vor der Einleitung ins


89

kommunale Kanalsystem eine Rückgewinnung der Wärme erfolgen. Alternativ kann der

Wärmeentzug aus Rohwasser in Abwasserkanälen erfolgen. Diese Variante birgt den Vorteil, dass

sich viele potenzielle Abnehmer in unmittelbarer Nähe zu großen Kanälen befinden und keine

weiten Distanzen überbrückt werden müssen. Sollten sich in der Nähe von Kläranlagen geeignete

Abnehmer für die Wärme finden, so bietet sich auch der Wärmeentzug aus gereinigtem Wasser

direkt auf bzw. nach der Kläranlage an. Hierbei hat der Wärmeentzug im Gegensatz zur Nutzung

des Rohwassers vor der Kläranlage keinen Einfluss auf die Reinigungsleistung der Kläranlage.

Wird die Wärme dem Abwasser vor Eintritt in die Kläranlage entzogen, so muss gewährleistet

werden, dass eine Beeinträchtigung der Klärprozesse durch den Wärmeentzug vermieden wird.

Besonders temperatursensible Prozesse sind die Nitrifikation und die Denitrifikation. Eine

Reduzierung der Systemtemperaturen führt zu einer geringeren Aktivität der Mikroorganismen,

sodass weniger Ammonium (NH4) zu Nitrat (NO3) nitrifiziert wird, was eine erhöhte Ammonium-

Konzentration im Ablauf zur Folge hat (16b). Um diesem Effekt vorzubeugen, sollte die

Durchschnittstemperatur des Wassers daher auch in den Wintermonaten konstant über 10 °C

liegen bzw. nicht um mehr als 0,5 K abgesenkt werden.

Des Weiteren ist ein Mindestdurchsatz von 15 Litern pro Sekunde notwendig (Tagesmittel bei

Trockenwetter), um die aus dem Abwasser stammende Wärme effizient nutzen zu können (37).

Da es inzwischen auch externe Lösungen gibt, bei denen es nicht erforderlich ist, den

Wärmetauscher direkt im Kanal zu installieren, ist der Innendurchmesser des Kanals kein

wesentlicher Faktor mehr.

Laut einer Einschätzung des Schweizer Instituts „Energie in Infrastrukturanlagen“ könnten bis zu

zwei Millionen Wohnungen in Deutschland mit aus Abwasser stammender Wärme für

Raumheizung und Warmwassererzeugung versorgt werden. Hierbei muss berücksichtigt werden,

inwieweit die Anlagen wirtschaftlich umzusetzen sind. Generell gilt, dass eine dichte

Abnehmerstruktur bzw. eine hohe Bebauungsdichte mit kurzen Distanzen sich positiv auf die

Wirtschaftlichkeit von Abwasser-Wärmepumpen auswirken. In Siedlungsgebieten sollten die

Leitungsdistanzen 100 m nicht überschreiten (37).

Durch eine steigende Verbreitung der Technologie zur Nutzung der Abwärme aus Abwasser und

zunehmende Erfahrungswerte in Bezug auf Betrieb und Auslegungsparameter werden Abwasser-

Wärmepumpen zukünftig eine höhere Wirtschaftlichkeit aufweisen, obschon sie im Vergleich zu

herkömmlichen Wärmeerzeugern an einigen Standorten bereits jetzt finanziell konkurrenzfähig

sind.

5.2.3 Kombination mit anderen Energieträgern: Hybridsysteme

In den vergangenen Jahren ist ein zunehmender Trend hin zur Kombination verschiedener

Wärmeerzeuger zu beobachten. Solche kombinierten Anlagen werden auch als Hybridsysteme

bezeichnet. Hierbei wird der anfallende Bedarf an Energie zur Bereitstellung von Raumwärme und

Brauchwassererwärmung über (mindestens) zwei Wärmeerzeuger gedeckt. Die beiden

Wärmeerzeuger können im Fall eines monoenergetischen Betriebs über einen Energieträger

versorgt werden oder bei bi- bzw. multivalenter Betriebsweise auf unterschiedliche Energieträger


90

zurückgreifen. Ein Beispiel eines monoenergetischen Systems ist die Kombination einer

elektrischen Wärmepumpe mit einem Elektroheizstab, bei dem beide Komponenten mit Strom

betrieben werden. Alternativ können Wärmepumpen mit fossil betriebenen Heizkesseln

kombiniert werden, sodass die Wärmeerzeugung auf Grundlage von erneuerbaren wie fossilen

Energieträgern basiert (38). Weit verbreitet ist eine Kombination aus aerothermalen

Wärmepumpen und Gasheizungen. Aus ökologischer Sicht bietet sich darüber hinaus die

Verbindung von Wärmepumpen mit Solarthermie-Anlagen an.

Je nach Bauart sind die beiden Wärmeerzeuger in einem Gehäuse kombiniert oder werden

separat installiert. Eine klare Abgrenzung zwischen Hybridwärmepumpen und bislang als bivalent

bezeichneten Systemen ist auch anhand einer Definition der European Heating Industry (EHI)

dadurch nicht einwandfrei möglich (13d). Derzeit sind Hybridwärmepumpen in Deutschland noch

nicht sehr weit verbreitet, sodass die bislang auf dem Markt verfügbaren Systeme ausschließlich

von großen Herstellern stammen, da die Entwicklung und Vermarktung von Hybridsystemen für

kleinere Unternehmen aufgrund der relativ geringen Marktrelevanz noch nicht rentabel ist (34).

Inzwischen werden von diversen Herstellern Komplettsysteme angeboten, in denen die beiden

Wärmeerzeuger werksseitig auf einen effizienten Betrieb ausgelegt und abgestimmt werden. Für

einen möglichst effizienten Einsatz von Hybridwärmepumpen (v.a. bei der Kombination mit nicht

erneuerbaren Wärmeerzeugern) ist eine gezielte Steuerung der beteiligten Komponenten

notwendig, bei der gewährleistet ist, dass die Wärmepumpe einen hohen Deckungsanteil erreicht.

Daher sollte der Dimensionspunkt bzw. die Bivalenztemperatur, d.h. die Temperatur, bei der der

zweite Wärmeerzeuger zugeschaltet wird, möglichst niedrig gewählt werden (s. Abbildung 5.5).

Abbildung 5.5: Deckungsanteil der Wärmepumpe in einem bivalenten System in Abhängigkeit vom Bivalenzpunkt (Wärmequellentemperatur) (19)

Einige Systeme verfügen über eine automatische Anpassung des Bivalenzpunktes im laufenden

Betrieb, wobei der Nutzer vorgeben kann, welches primäre Ziel verfolgt werden soll

(z.B. Energiekosteneinsparung, Einsatzzeit/Deckungsanteil Wärmepumpe, schnelle Bereitstellung

von Trinkwarmwasser).

Bei einer Kopplung unterschiedlicher Wärmeerzeuger, die nicht direkt vom Hersteller zur

Kombination ausgelegt sind, ist in der Regel ein Pufferspeicher erforderlich. Die von den einzelnen


91

Komponenten erzeugte Wärme wird in den Pufferspeicher eingespeist und anschließend je nach

Wärmebedarf abgerufen (38).

Ein Vorteil von Hybridsystemen ist, dass bereits bestehende Heizungsanlagen wie Gasheizungen

um eine Wärmepumpe erweitert werden können, ohne dass eine grundsätzliche Erneuerung der

Heizungsanlage erforderlich ist. So bietet sich gerade in Bestandgebäuden ein großes Potenzial für

den Einsatz von Wärmepumpen als Ergänzung zur bereits bestehenden Heizung, wodurch ohne

weitreichende Sanierungsmaßnahmen ein Beitrag zur Erhöhung des Anteils erneuerbarer

Energien zur Wärmeerzeugung geleistet werden kann.

5.2.4 Intelligente Überwachung und Steuerung von Wärmepumpen: Smart Metering

In einer grundlegenden Novelle des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) im Jahr 2011 wurde die

Umsetzung der im dritten Binnemarktpaket enthaltenen EU-Richtlinie 2009/72/EG (1)

beschlossen. Eine Forderung der Richtlinie ist es, eine flächendeckende Erhebung des

Energieverbrauchs durchzuführen, die als Grundlage einer Umstrukturierung des Energienetzes

im Hinblick auf intelligentes Lastmanagement einer dezentralen Energieversorgung dienen soll.

Zur Aufnahme der spezifischen Verbräuche sollen intelligente Messsysteme bzw. „Smart Meter“

eingesetzt werden. Mit dem Begriff „Smart Meter“ werden Strom- und Gaszähler bezeichnet, die

kommunikativ in Energienetze eingebunden sind, um kontinuierlich Messdaten über den

Verbrauch der Abnehmer zu übermitteln:

„Ein Messsystem im Sinne dieses Gesetzes ist eine in ein Kommunikationsnetz eingebundene

Messeinrichtung zur Erfassung elektrischer Energie, das den tatsächlichen Energieverbrauch und

die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegelt.“ - Energiewirtschaftsgesetz 2013, §21d Absatz 1 (24)

Durch eine umfassende Ausstattung von Letztverbrauchern mit intelligenten Messeinheiten

können differenzierte Verbrauchsanalysen getätigt werden, die vor dem Hintergrund eines

Wandels des Energienetzes hin zu einem Smart Grid wichtige Planungshilfen zur Laststeuerung

sein können.

Elektrische Wärmepumpen bieten ein großes Potenzial zur Netzstabilisierung, da sie

überschüssigen Strom in Form von Wärme in Wärmespeichern und Gebäuden speichern können,

welcher bei Bedarf später wieder ins Netz eingespeist werden kann. Der in

Wärmepumpensystemen gespeicherte Strom kann über ein schalt- und steuerbares System

regionale Leistungsspitzen glätten. Liegen ausführliche Daten über einzelne Verbräuche vor, so

ermöglicht dies eine flexible und bedarfsgerechte Steuerung und Verteilung von Energie.

Im Energiewirtschaftsgesetz ist vorgeschrieben, dass bestimmte Verbraucher zum Einbau eines

intelligenten Messsystems verpflichtet sind. Hierzu gehören beispielsweise Letztverbraucher mit

einem Jahresstromverbrauch von mehr als 6.000 kWh. Ergänzend hierzu sieht die EU-Richtlinie

vor, dass bis 2020 mindestens 80 % aller Verbraucher und damit auch Privathaushalte mit

intelligenten Messsystemen auszustatten sind. Grundlage der Einbindung und Verwendung von

intelligenten Messsystemen ist die Einhaltung technischer wie datenschutzrechtlicher

Sicherheitsbestimmungen.


92

Neben einer Optimierung von Netzauslastungen bieten intelligente Zähler Verbrauchern die

Möglichkeit, ein transparentes Abbild ihrer Verbräuche zu erhalten. Dies kann einerseits zu einem

bewussteren Umgang mit Energie und damit sinkenden Verbräuchen (Einsparpotenzial: 1-5 %)

sowie daraus resultierend zu einer Einsparung von CO2-Emissionen führen. Andererseits

ermöglicht es eine individuelle Anpassung von Stromtarifen, wodurch es zu einem stärkeren

Wettbewerb im Energiemarkt und damit gegebenenfalls zu Kosteneinsparungen bei Verbrauchern

kommen kann (11b).

Ein vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) in Auftrag gegebenes Gutachten zur

wirtschaftlichen Betrachtung der seitens der EU geforderten Maßnahmen zeigt, dass eine

Umsetzung der EU-Forderungen aus wirtschaftlicher Sicht nicht vorteilhaft ist (25). Die für die

Verbraucher entstehenden Kosten ließen sich nicht über die aus der Überwachung entstehenden

Einsparungen refinanzieren, zumal auch solche Verbraucher mit zusätzlichen Kosten belastet

würden, die nicht oder erst sehr viel später von der Einrichtung des Messsystems profitieren. Der

im EnWG festgesetzte Rahmen sieht bislang lediglich Großverbraucher bzw. für die

Netzsteuerung/-entlastung relevante Verbraucher in der Pflicht, ein intelligentes Messsystem zu

installieren, was aus gesamtwirtschaftlicher Sicht deutlich vorteilhafter ist als eine allgemeine

Installationspflicht. Das Gutachten sieht vor, dass die Einbaupflicht für intelligente Messsysteme

vor dem Hintergrund einer wirtschaftlichen Umsetzung nur für folgende Verbrauchergruppen

ausgeweitet werden sollte:

Verbraucher mit Jahresstromverbräuchen von mehr als 6.000 kWh

EEG- und KWK-Anlagen mit Leistungen von 0,25 bis 7 kW sowie Altanlagen

nach § 14a EnWG steuerbare Verbrauchseinrichtungen (Nachtspeicherheizungen,

Elektromobile, Wärmepumpen)

Im Gutachten werden für die Installation intelligenter Messsysteme an Wärmepumpen-Anlagen

Zusatzkosten von 58 bis 70 € pro Jahr ausgewiesen. Die einzelwirtschaftliche Rentabilität soll hier

durch einen am Stromangebot ausgerichteten Betrieb der Wärmepumpen in Kombination mit

speziellen Tarifen von Energieversorgern gewährleistet werden (13g).

Speziell für Wärmepumpen-Nutzer kann die Einführung von intelligenten Messsystemen und

einer verbrauchsgenauen Abrechnung zu punktuell bzw. saisonal hohen finanziellen Belastungen

führen, da der Stromverbrauch tages- und jahreszeitenabhängig starken Schwankungen

unterworfen ist (25). Dennoch ist es für die Entwicklung leistungs- und bedarfsgeregelter

Stromnetze von großer Relevanz, das vorhandene Potenzial elektrischer Wärmepumpen aktiv in

die Gestaltung zukünftiger Energieversorgungsstrukturen einzubinden, wofür die Einrichtung

einer intelligenten Messtechnik die Grundlage bildet.


93

6 Literaturverzeichnis

(1) 2009/72/EG Richtlinie des europäischen Parlaments und des Rates vom 13. Juli 2009

über gemeinsame Vorschriften für den Elektrizitätsbinnenmarkt und zur Aufhebung der

Richtlinie 2003/54/EG, Europäisches Parlament und Rat, Brüssel 2009

(2) 2013/114/EU Beschluss der Kommission vom 1 März 2013 zur Festlegung von Letilinien

für die Mitgliedstaaten zur Berechnung der durch verschiedene Wärmepumpen-

Technologien aus erneuerbaren Quellen gewonnenen Energie gemäß Artikel 5 der

Richtlinie 2009/28/EG des Europäischen Parlaments und des Rates, Europäische

Kommission, Brüssel 2013

(3) ASUE - Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch

e.V.:

a. Grafik: Gasklimageräte in Deutschland 2008

b. Heizen und Kühlen mit Gaswärmepumpen (Absorptionswärmepumpen/

Absorptionskältetechnik) – Tagungsband zur ASUE-Fachtagung am 12.03.2008 in

Aalen, Aalen/Kaiserslautern 2008

(4) BAFA - Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle

a. Internetauftritt des BAFA, http://www.bafa.de/bafa/de/das_bafa/index.html,

abgerufen am 19.02.2014

b. Förderstatistik zur Förderung von Wärmepumpen im Rahmen des MAP für den

Zeitraum 2008 bis 2013 mit Übersicht für die einzelnen Bundesländer [Excel-

Tabelle], Eschborn 2014

c. Erneuerbare Energien – Wärmepumpen mit Prüfzertifikat des COP-Wertes,

Eschborn 2013

d. Auszug aus der „Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung

erneuerbarer Energien im Wärmemarkt vom 05. Dezember 2007“ – 9. Allgemeine

Voraussetzungen für die Förderung von effizienten Wärmepumpen,

Eschborn 2009

(5) BDEW - Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V.:

Täschner, Ingram – E-Mail-Auskunft zu Gas-Wärmepumpen, 20.11.2013

(6) BDH – Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V.:

Internetauftritt des BDH, http://www.bdh-koeln.de/der-bdh/portrait.html, abgerufen am

18.02.2014

(7) BEE Wege in die moderne Energiewirtschaft – Ausbauprognose der Erneuerbare-

Energien-Branche – Teil 2: Wärmeversorgung 2020, Bundesverband Erneuerbare

Energien (BEE), Berlin 2009

(8) BFE – Bundesamt für Energie (BFE)

a. Energetische Potenziale von Wärmepumpen kombiniert mit Kraft-Wärme-

Kopplung – Für maximale CO2-Reduktion und für fossile Stromerzeugung mit CO2-

Reduktion in der Schweiz (Schlussbericht), Rognon F., Bundesamt für Energie

(BFE), Bern 2005

b. Dimensionierung von Wärmepumpen – Merkblatt, Bern s.a.

c. QS-WP/QP: Fortsetzung des Feldmonitorings von WP-Anlagen mittels

Feldmessungen, Analyse des Langzeitverhaltens und Bestimmung der Effizienz für

das Modell der Wärmepumpenstatistik für die Jahre 2008 bis 2011

(Schlussbericht), Hubacher P., Bernal C., Engelburg 2012

http://www.bdh-koeln.de/der-bdh/portrait.html


94

(9) BMU - Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

a. Richtlinien zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im

Wärmemarkt vom 20. Juli 2012, i.A. Rid U., Berlin 2012

b. Erneuerbare Energien in Zahlen – Nationale und internationale Entwicklung,

Böhme D., Nick-Leptin J., Berlin 2013

c. Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in

Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global –

Leitstudie 2010, Nitsch J., Pregger T. et al, Stuttgart/Kassel/Teltow 2010

d. Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in

Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global –

Schlussbericht, Nitsch J., Pregger T. et al, Stuttgart/Kassel/Teltow 2012

e. Bericht zur Umsetzung der in der Kabinettsklausur am 23./24.08.2007 in

Meseberg beschlossenen Eckpunkte für ein integriertes Energie- und

Klimaprogramm, BMWi/BMU, Berlin 2007

(10) BMVBS CO2-Gebäudereport 2007, Bundesministerium für Verkehr, Bau und

Stadtentwicklung (BMVBS), Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP), Berlin 2007

(11) BMWI

a. Förderdatenbank – Förderprogramme und Finanzhilfen des Bundes, der Länder

und der EU, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi),

http://www.foerderdatenbank.de/

b. Intelligente Netze und intelligente Zähler - Smart Grids/Smart Meter,

http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Netzausbau/intelligente-netze-und-

intelligente-zaehler,did=354348.html, abgerufen am 23.02.2014

(12) BOHR-TEC – Bohr-Tec GmbH Weilbach,

http://www.bohr-tec.de/energie/erdwE4rme/funktionsprinzip.php,


(13) BWP – Bundesverband Wärmepumpe e.V

a. Marktdaten Wärmepumpen: Feldbestand und Absatzzahlen von Wärmepumpen

getrennt nach Wärmequellen für den Zeitraum 1978 bis 2008 [Excel-Tabelle],

BDH/BWP, Köln/Berlin 2009

b. Marktdaten Wärmepumpen: Feldbestand und Absatzzahlen von Wärmepumpen

getrennt nach Wärmequellen und Antriebsart für den Zeitraum 2009 bis 2012

[Excel-Tabelle], BDH/BWP, Köln/Berlin 2013

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http://www.waermepumpe.de/presse/pressemitteilungen/pressemitteilung/articl

e/absatzzahlen-2013-waermepumpen-markt-trotzt-hohen-strompreisen.html,


d. BWP-Branchenstudie 2013 – Szenarien und politische Handlungsempfehlungen,

Berlin 2013

e. Gorris, Verena – telefonische/E-Mail-Auskunft, November 2013

f. Krönert, Tony – telefonische/E-Mail-Auskunft, November 2013

g. Studie empfiehlt Rollout von Smart Metern für Wärmepumpen,

http://www.waermepumpe.de/presse/pressemitteilungen/pressemitteilung/articl

e/studie-empfiehlt-rollout-von-smart-metern-fuer-waermepumpen.html,


h. Internetauftritt des BWP, www.waermepumpe.de, abgerufen am 19.02.2014

http://www.waermepumpe.de/presse/pressemitteilungen/pressemitteilung/article/absatzzahlen-2013-waermepumpen-markt-trotzt-hohen-strompreisen.html

http://www.waermepumpe.de/presse/pressemitteilungen/pressemitteilung/article/absatzzahlen-2013-waermepumpen-markt-trotzt-hohen-strompreisen.html


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(14) BW UM Investitionen für Wärmepumpen - Erdwärme in Baden-Württemberg,

Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg,

http://www2.um.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/19833/, abgerufen am 08.01.2014

(15) BY STMWI Merkblatt 50: Wärmepumpen, Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft,

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(16) DBU

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a. Durchschnittlicher Verbraucherpreis für leichtes Heizöl in Deutschland in den

Jahren 1960 bis 2014 (in Cent pro Liter),

http://de.statista.com/statistik/daten/studie/2633/umfrage/entwicklung-des-

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09.01.2014

b. Baugenehmigungen/Baufertigstellungen von Wohn- und Nichtwohngebäuden

(Neubau)nach Art der Beheizung und Art der verwendeten Heizenergie, Lange

Reihen ab 1980, Wiesbaden 2013

c. Bautätigkeit und Wohnungen – Bautätigkeit, Fachserie 5 Reihe 1, Wiesbaden

2013

d. Umweltnutzung und Wirtschaft: Tabellen zu den umweltökonomischen

Gesamtrechnungen – Teil 2: Energie, Wiesbaden 2013

e. Wohnen und Bauen in Zahlen 2012/13, 8. Auflage, Eschborn 2013

(18) DIFU – Deutsches Institut für Urbanistik gGmbH (Service- und Kompetenzzentrum:

Kommunaler Klimaschutz):

Internetauftritt – Förderprogramme des Bundes,

http://kommunen.klimaschutz.de/foerderung/bundesfoerderung.html,


(19) DIN 4071-10 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen – Teil 10:

Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung, Deutsches Institut für Normung (DIN), Berlin

2003

(20) ERDWAERMELIGA Internetauftritt der Erdwärmeliga, www.erdwaermeliga.de

(21) ENERGIEAGENTUR NRW Förderprogramme der Energieversorgungsunternehmen (EVU’s)

in NRW im Jahr 2013, Wuppertal 2013

(22) ENERGIE-EXPERTEN

http://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/grosses-potenzial-

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(23) ENEV 2014 Zweite Verordnung zur Änderung der Energieeinsparverordnung vom

18. November 2013, Berlin 2013

(24) ENWG Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz –

EnWG), Fassung vom 23.07.2013, Berlin 2013

(25) ERNST & YOUNG Kosten-Nutzen-Analyse für einen flächendeckenden Einsatz intelligenter

Zähler, Ernst & Young GmbH, Düsseldorf/München 2013


96

(26) FRAUNHOFER ISE – Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme

a. Wärmepumpen Effizienz – Messtechnische Untersuchung von

Wärmepumpenanlagen zur Analyse und Bewertung der Anlagen im realen Betrieb

(Kurzfassung), Miara M., Günther D. et al, Fraunhofer ISE, Freiburg 2011

b. Wärmepumpen Effizienz – Messtechnische Untersuchung von

Wärmepumpenanlagen zur Analyse und Bewertung der Anlagen im realen

Betrieb, Miara M., Günther D. et al, Fraunhofer ISE, Freiburg 2011

c. Feldmessung Wärmepumpen im Gebäudebestand – Kurzfassung zum

Abschlussbericht, Russ C., Miara M., Platt M. et al, Fraunhofer ISE, Freiburg 2010

d. WP Monitor – messtechnische Untersuchung von Wärmepumpenanlagen zur

Analyse und Bewertung der Effizienz im realen Betrieb – Zwischenergebnisse,

Miara M., Fraunhofer ISE, Freiburg 2012

e. Informationsseite zum Projekt WP Monitor, www.wp-monitor.ise.fraunhofer.de,


(27) GEMIS 4.8 Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme, Öko-Institut,

Gesamthochschule Kassel

(28) HUI – Höxteraner Umwelt- und Informationssystem,

http://www.hs-owl.de/hx/campuswetter/, abgerufen am 19.11.2013

(29) IER - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität

Stuttgart

a. Industrielle Großwärmepumpen – Potenziale, Hemmnisse und Best-Practice

Beispiele, Lambauer J., Fahl. U. et al, , Stuttgart 2008

b. (Hochtemperatur-)Wärmepumpen: Einsatzmöglichkeiten und Potenziale bei der

Abwärmenutzung (Vortrag 10.10.2012), Lambauer J. et al, Bremen 2012

(30) IGWP Die Summe der Innovationen – das Potenzial der Zukunft: Die Gaswärmepumpe –

effektive Heizungstechnologie „Made in Germany“, Initiative Gaswärmepumpe, Leipzig

s.a.

(31) IKZ ENERGY - Erdwärme ist fit für die Zukunft - Thermische Nutzung des Untergrunds für

Wohn- und Nichtwohngebäude (27.04.2012),

http://www.ikz.de/nc/ikz-energy/geothermie/news/article/erdwaerme-ist-fit-fuer-die-

zukunft-thermische-nutz-0052094.html, abgerufen am 03.12.2013

(32) IWU/IFAM Monitoring der KfW-Programme „Energieeffizient Sanieren“ und

„Energieeffizient Bauen“ 2012, Diefenbach N., Gabriel J. et al, Darmstadt 2013

(33) IZW Jahresarbeitszahlen von Wärmepumpen in Theorie und Praxis und

primärenergetischer Vergleich zu Gaskesseln – DBU-DLR Workshop Stuttgart 12. Juli

2007, Kruse H., Stuttgart 2007

(34) KERSTEN Kersten Sven, Wärmepumpenmarktplatz NRW, persönliche Auskunft am

14.11.2013, Essen

(35) KFW – Kreditanstalt für Wiederaufbau, Berlin:

a. Förderreport KfW Bankengruppe 12-2009

b. Förderreport KfW Bankengruppe 12-2010

c. Förderreport KfW Bankengruppe 12-2011

d. Förderreport KfW Bankengruppe 12-2012

e. Förderreport KfW Bankengruppe 06-2013

f. Internetauftritt der KfW, www.kfw.de


97

(36) LOKALE AGENDA-GRUPPE 21 LAHR Zweijähriger Feldtest Elektro-Wärmepumpen am

Oberrhein: Nicht jede Wärmepumpe trägt zum Klimaschutz bei, Auer F., Lahr 2006

(37) MÜLLER/BUTZ Abwasserwärmenutzung in Deutschland – Aktueller Stand und Ausblick,

Müller E., Butz J., Zürich/Stuttgart 2010 – erschienen in Korrespondenz Abwasser, Abfall

– Ausgabe 5/2010

(38) SHELL/BDH Shell BDH Hauswärmestudie: Klimaschutz im Wohnungssektor – wie heizen

wir morgen? Fakten, Trends und Perspektiven für Heiztechniken bis 2030, Hamburg/Köln,

Mai 2013

(39) THERMOGLOBE a. thermoglobe GmbH Berlin – Wärmepumpenshop,

www.waermepumpenshop.com

(40) VAILLANT - Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG

a. Broschüre zur Adsorptionswärmepumpe Vaillant zeotherm, Vaillant Deutschland

GmbH & Co. KG, Remscheid 2012

b. Informationen zur Adsorptionswärmepumpe Vaillant zeotherm,

http://www.vaillant.at/Presse/Presse-

Information/Waermepumpen/article/110831-zeotherm.html, abgerufen am

29.11.2013

(41) WPZ BUCHS – Wärmepumpen-Testzentrum der Interstaatlichen Hochschule für Technik

NTB, Buchs:

a. Qualitäts-Monitoring von Klein-Wärmepumpen mittels Normprüfungen 2011 –

Schlussbericht, Eschmann M., Buchs 2012

b. Statistische Auswertung und Analysen von Klein-Wärmepumpen – Schlussbericht,

Eschmann M., Buchs 2012

c. Qualitätssicherung von Kleinwärmepumpen und statistische Auswertung der

Prüfresultate 2012 - Jahresbericht, Eschmann M., Buchs 2013

d. WPZ Bulletin – Ausgaben 02-2009 bis 02-2013

e. Prüfresultate 2013/2014

f. Internetauftritt des WPZ, www.wpz.ch

(42) ZIV Erhebungen des Schornsteinfegerhandwerks für 2012, Bundesverband des

Schornsteinfegerhandwerks Zentralinnungsverband (ZIV), Sankt Augustin 2013


98

7 Abbildungsverzeichnis

Abbildung 0.1: Absatzzahlen von Wärmepumpen in Deutschland im Zeitraum 1990 bis 2013 ........ 3

Abbildung 3.1: Absatzzahlen elektrischer Heizungswärmepumpen in Deutschland und Entwicklung

des Heizölpreises (1978 bis 2013) []................................................................................................. 16

Abbildung 3.2: Absatzzahlen Brauchwasserwärmepumpen in Deutschland und Entwicklung des

Heizölpreises (1990 bis 2013) [] ....................................................................................................... 16

Abbildung 3.3: Marktentwicklung Wärmeerzeuger 2006 bis 2012 (BDH) ....................................... 18

Abbildung 3.4: Jahresverlauf der Außentemperaturen am Standort Höxter, 2010 (HUI, 2013) ..... 20

Abbildung 3.5: Entwicklung der Absatzzahlen von Luft-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013)

[BWP, 2013]...................................................................................................................................... 21

Abbildung 3.6: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Luft-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis

2013) [BWP, 2013] ........................................................................................................................... 21

Abbildung 3.7: Temperaturverlauf im ungestörten Erdreich (bohr-tec) ......................................... 22

Abbildung 3.8: Entwicklung der Absatzzahlen von Sole-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis 2013)

[BWP, 2013]...................................................................................................................................... 23

Abbildung 3.9: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Sole-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis

2013) [BWP, 2013] ........................................................................................................................... 24

Abbildung 3.10: Entwicklung der Absatzzahlen von Wasser-Wasser-Wärmepumpen (1990 bis

2013) [BWP, 2013] ........................................................................................................................... 25

Abbildung 3.11: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Wasser-Wasser-Wärmepumpen

(1990 bis 2013) [BWP, 2013] ............................................................................................................ 26

Abbildung 3.12: Entwicklung der Absatzzahlen von reversiblen Wärmepumpen (1990 bis 2013)

[BWP, 2013]...................................................................................................................................... 27

Abbildung 3.13: Funktionsschema einer Absorptionswärmepumpe [ASUE]................................... 28

Abbildung 3.14: Funktionsschema einer Zeolith-Adsorptionswärmepumpe [Vaillant] .................. 29

Abbildung 3.15: Entwicklung der Absatzzahlen von gasbetriebenen Wärmepumpen (2003 bis

2013) ................................................................................................................................................ 30

Abbildung 3.16: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Gas-Wärmepumpen (2003 bis 2013)

.......................................................................................................................................................... 31

Abbildung 3.17: Entwicklung der mittleren Leistungszahlen von in Deutschland installierten

reversiblen Wärmepumpen (Luft, Sole) im Zeitraum 1990 bis 2012 – Berücksichtigung von Luft-

Wasser-Anlagen ab 2002 ................................................................................................................. 36

Abbildung 3.18: Entwicklung der Absatzzahlen von Brauchwasser-Wärmepumpen und des

Heizölpreises (1990 bis 2013) [BWP, 2013 + statista] ...................................................................... 37

Abbildung 3.19: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Brauchwasser-Wärmepumpen (1990

bis 2013) [BWP, 2013] ...................................................................................................................... 37

Abbildung 3.20: Entwicklung der Absatzzahlen von Heiz- und Brauchwasserwärmepumpen [BWP]

.......................................................................................................................................................... 38

Abbildung 3.21: Gesamtzahl der in Deutschland installierten Heiz- und Brauchwasser-

Wärmepumpen (1990 - 2013) [BWP]............................................................................................... 39

Abbildung 3.22: Entwicklung der durchschnittlichen Heizleistungen von elektrischen

Heizungswärmepumpen und Gaswärmepumpen in Deutschland (Prognose bis 2015) [Quelle] ... 41

Abbildung 3.23: Anzahl der fertiggestellten Gebäude mit Wärmepumpenheizung im Zeitraum

2005 bis 2012 [DESTATIS] ................................................................................................................. 42

Abbildung 3.24: Art der Wohngebäude mit Wärmepumpenheizung 2012 [DESTATIS] .................. 43

Abbildung 3.25: Art der Nichtwohngebäude mit Wärmepumpenheizung 2012 [DESTATIS] .......... 44


99

Abbildung 3.26: Anteile der installierten Wärmepumpen im Neubau und im Gebäudebestand –

2013: Prognose [BWP] ..................................................................................................................... 45

Abbildung 3.27: Anteile der installierten Wärmespeicher im Neubau und im Gebäudebestand

(Fraunhofer ISE) ............................................................................................................................... 46

Abbildung 3.28: Leistungszahl (COP) in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen

Wärmequelle und Wärmesenke [IKZ] .............................................................................................. 47

Abbildung 3.29: COP-Werte der seit 1993 am WPZ Buchs getesteten Luft-Wasser-Wärmepumpen

nach EN 255 bei A2/W35 [Bericht 2012] ......................................................................................... 48

Abbildung 3.30: Vergleichswerte der gemessenen COP bei Luft-Wasser-Wärmepumpen nach EN

255 und EN 14511 mit einzuhaltenden Mindestwerten [WPZ Bericht 2012] ................................. 49

Abbildung 3.31: COP-Werte der seit 1993 am WPZ Buchs getesteten Sole-Wasser-Wärmepumpen

nach EN 255 bei B0/W35 [Bericht 2012].......................................................................................... 50

Abbildung 3.32: Vergleichswerte der gemessenen COP bei Sole-Wasser-Wärmepumpen nach EN

255 und EN 14511 mit einzuhaltenden Mindestwerten [WPZ Bericht 2012] ................................. 50

Abbildung 3.33: Wärmeübergabesysteme in Neubau und Gebäudebestand [Endberichte ISE] .... 53

Abbildung 3.34: Durchschnittliche JAZ der Fraunhofer Wärmepumpen-Feldtests für Neubau und

Gebäudebestand [Endberichte Fraunhofer] .................................................................................... 54

Abbildung 3.35: Übersicht der im Gebäudebestand ermittelten JAZ im Bewertungszeitraum

2008/2009 getrennt nach Wärmequellen [WP im Bestand Kurzfassung] ....................................... 55

Abbildung 3.36: Entwicklung der Jahresheizzahlen von Gas-Wärmepumpen [BWP] ..................... 57

Abbildung 4.1: Durchschnittliche Investitionskosten der vom BAFA geförderten

Wärmepumpenanlagen (2008 - 2013), Mittelwerte 2000 bis 2013 [BAFA Wagner 2014] ............. 59

Abbildung 4.2: Durchschnittlicher Gerätepreis pro kW Heizleistung, rechte Säulen: 6 bis 15 kW,

Stand: Februar 2014, Preise inkl. 19 % MwSt [waermepumpenshop] ............................................ 60

Abbildung 4.3: Brutto-Investitionskosten für Sole-Wasser-Wärmepumpen in Abhängigkeit der

Heizleistung [BW Web] .................................................................................................................... 61

Abbildung 4.4: Anteil Gebäudebestand an vom BAFA geförderten Wärmepumpenanlagen [BAFA

Wagner 2014] ................................................................................................................................... 63

Abbildung 4.5: Absatzzahlen Wärmepumpen im Vergleich zu im Rahmen des MAP gestellten und

bewilligten Anträge für 2012 – Angaben inkl. Gas-Wärmepumpen [BAFA Wagner] ...................... 64

Abbildung 4.6: Absatzzahlen, Anzahl gestellter und bewilligter Anträge sowie Förderquote [auf

Basis BAFA Wagner] ......................................................................................................................... 65

Abbildung 4.7: Anteile der Wärmequellen an MAP-geförderten Wärmepumpenanlagen 2012

[BAFA Wagner] ................................................................................................................................. 65

Abbildung 4.8: Fördersummen je Anlage [BAFA Wagner] ............................................................... 66

Abbildung 4.9: Leistung von im MAP geförderten Wärmepumpenanlagen pro Einwohner nach

Bundeländern (kW pro 100.000 Einwohner) [auf Basis BAFA Wagner] .......................................... 67

Abbildung 4.10: Anzahl der von der KfW geförderten Wärmepumpen-Maßnahmen und

Darlehenszusagen im Zeitraum 2009 bis 1. Halbjahr 2013 [KfW Förderstatistiken] ....................... 71

Abbildung 5.1:Prognose des Feldbestands von Wärmepumpen in Deutschland (Prognose bis 2020)

- ohne gasmotorische Wärmepumpen [BWP, Shell BDH] ............................................................... 82

Abbildung 5.2: Anteile der genutzten Wärmequellen bzw. Betriebsart am Wärmepumpen-

Feldbestand ...................................................................................................................................... 83

Abbildung 5.3: Anteile verschiedener Wärmepumpenarten am Feldbestand (Prognose bis 2020)

[Quelle] ............................................................................................................................................. 84


100

Abbildung 5.4: Qualitative Entwicklung der Absatzzahlen von Wärmepumpen bis 2020 [anhand

BWP 2013/Gorris] ............................................................................................................................ 84

Abbildung 5.5: Deckungsanteil der Wärmepumpe in einem bivalenten System in Abhängigkeit

vom Bivalenzpunkt (Wärmequellentemperatur) [DIN 4071 - 10] ................................................... 90


101

8 Tabellenverzeichnis

Tabelle 3.1: Anteile der vorwiegend verwendeten Heizenergien in neu fertiggestellten

Wohngebäuden in den Jahren 2000, 2008 und 2012 [DESTATIS, 2012] ......................................... 18

Tabelle 3.2: Thermische und elektrische Gesamtleistung des Anlagenbestandes an Wärmepumpen

in Deutschland .................................................................................................................................. 32

Tabelle 3.3: Heizwärmemenge, Stromverbrauch und genutzte regenerative Wärme des

Feldbestands an Wärmepumpen in Deutschland ............................................................................ 33

Tabelle 3.4: Thermische und elektrische Gesamtleistung des Anlagenbestandes reversibler

Wärmepumpen in Deutschland ....................................................................................................... 34

Tabelle 3.5: Heizwärmemenge, Stromverbrauch und genutzte regenerative Wärme des

Feldbestands an reversiblen Wärmepumpen in Deutschland ......................................................... 35

Tabelle 3.6: Projektinformationen zu den Wärmepumpen-Feldtests des Fraunhofer ISE

[Endberichte der Projekte] ............................................................................................................... 52

Tabelle 3.7: Übersicht der in diversen Feldstudien ermittelten JAZ getrennt nach

Wärmequellen/GEMIS-Vergleichswerte – in Klammern angegeben: Anzahl ausgewerteter Anlagen

[QUELLEN] ........................................................................................................................................ 56

Tabelle 4.1: Geforderte Mindest-Jahresarbeitszahl zur Förderung von Wärmepumpen im MAP

[BAFA Web] ...................................................................................................................................... 62

Tabelle 4.2: Förderung von Wärmepumpen im Marktanreizprogramm [MAP BWP Postkarte bzw.

BAFA Web] ....................................................................................................................................... 63

Tabelle 4.3: Förderprogramme und Finanzhilfen der Bundesländer für den Einsatz von

Wärmepumpen [Förderdatenbank.de] ............................................................................................ 74

Tabelle 5.1: Prognose der künftigen Wärmebereitstellung durch Wärmepumpen auf Grundlage

von [Shell BDH] ................................................................................................................................. 80

Tabelle 5.2: Abschätzung der mittleren JAZ des Feldbestands geothermischer Wärmepumpen

(2011 - 2020) [BWP 2013] ................................................................................................................ 80

Tabelle 5.3: Prognose der künftigen Wärmebereitstellung durch Wärmepumpen [BWP 2013] .... 81

Tabelle 5.4: Entwicklung der durchschnittlichen Heizleistung und Jahresvollbenutzungsstunden

von Wärmepumpen bis 2020 [BWP 2013] ....................................................................................... 81

Tabelle 5.5: Vergleich der Trendszenarien von BWP und Shell/BDH [2013] ................................... 85

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Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes · Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes – Bestandsaufnahme und Trends 2 Diese Studie wurde erstellt von: Internationales GeothermieZentrum