Mittwoch, 12. Oktober 2011

Betrachtung zum 9. Forum Wärmepumpe in Nürnberg

9. Forum Wärmepumpe- Nürnberg, 27.-28.9.2011 

Ein Betrachtung von Hans-Jürgen Seifert (Redaktion von Erdwärme-Zeitung.de)

Das vom Bundesverband Wärmepumpe durchgeführte 9. Forum Wärmepumpe fand dieses Mal auf dem Nürnberger Messegelände eingebettet in der EUROPEAN HEAT PUMP SUMMIT 2011 und dem ZVKKW Symposium Luft-Luft-Wärmepumpe für Gewerbeimmobilien statt. Während am ersten Tag die Energiewende im Wärmemarkt in interessanten Vorträgen beleuchtet wurde, befasste man sich am folgenden Geothermie-Tag mit der qualitativen und sicheren Nutzung der oberflächennahen Geothermie. Gleich im ersten Beitrag zeigte Dr. Burkhard Sanner klar und deutlich worin die Chancen aber auch Barrieren für die weitere Entwicklung der Erdsondenanlagen bestehen. Zahlreiche Feldtestversuche vom Fraunhofer Institut der letzten Jahre belegen, dass vor allem im Neubau gute bis sehr gute Ergebnisse bei den Jahresarbeitszahlen erreicht werden können. Auch wenn die Erwartungen zum Teil unterschritten wurden, wird deutlich, dass mit der Wärmepumpe ein erheblicher Beitrag zur CO2 Reduzierung geleistet werden kann. So gibt es gute Chancen bei der Weiterentwicklung der Bohrverfahren, Bohrgeräte, demSondenbau und Verpressungsmaterial.
Dass die Vorkommnisse in Baden Württemberg Verschärfungen bei den Genehmigungsverfahren zur Folge haben ist sicherlich verständlich. Sie führen aber gleichzeitig auch zu nicht nachvollziehbaren völlig überspitzten Forderungen und Formalismus.

Dass der Schutz des Grundwassers eine Aufgabe von allerhöchster Priorität ist, darüber gibt es von allen Beteiligten keine Zweifel. Die Leitfäden zur Nutzung der Erdwärme in den einzelnen Bundesländern zeigen gute Ansätze zum verantwortungsvollen Umgang der Erdwärmenutzung. Leider gibt es aber erhebliche Unterschiede zwischen den Ländern und teils völlig unterschiedliche Interpretationen und sinnlosen Auswüchsen, welche sich in differenzierten Verfahrenszeiten und Kosten, sowie Auflagen zur Bohrgenehmigung wiederspiegeln.

Solche Kostentreiber , wie z.B. die Überwachung der Bohrarbeiten durch Sachverständige, Betrieb ohne Frostschutz, Einhaltung von Minimaltemperaturen, Mindestdurchmesser etc. zeigen nicht nur wenig Fingerspitzengefühl mit praktikablen Grundwasserschutz, sondern können potentielle Bauherren, welche bereit sind viel Geld in die Hand zu nehmen und etwas für den Umweltschutz zu tun, völlig verschrecken. Dr. Sanner verdeutlichte an einer Karte der Schweiz, wo sich durch unterschiedliche Genehmigungspraxis direkt weiße Flecken bei den Erdsondenanlagen ergeben. Als Ausweg wird eine weitere Qualifizierung der Bohrunternehmen, stichprobenartige Überwachung und eine ausreichende und unkomplizierte Versicherung, aber auch Information und Fortbildung bei den Behörden sowie praxisbezogene Genehmigungsverfahren mit notwendigen Minimalanforderungen, ohne Einbezug sachfremder Anforderungen. Nur so können die in der neuen Branchenstudie des BWP anvisierten Ziele erreicht werden.

Im nächsten Beitrag berichtete Dr. Baumann über die erfolgreiche Arbeit mit einer Ampelkarte in NRW. Anhand von verschiedenen Flyern können sich interessierte Bauherren, sowie Planer und Ausführende im vorab eine Bild vom zu erwartenden geothermische Potentialen und eventuellen Einschränkungen machen.

Anschließend zeigte Dipl. Geologe Rüdiger Grimm an Hand von Beispielen, dass die praxisübliche Auslegung nach der 50 W/m Methode vor allem bei größeren Anlagen zu überteuerten oder zu falsch bemessenen Sondenanlagen führen kann.

Die Bedeutung einer sorgfältigen geothermischen Fachplanung unterstrich auch im nächsten Vortrag zur Planung von Großanlagen Herr Alexander Lyssoudis. Hier wurde vor allem die Ermittlung von Spitzenleistungen bei der Warmwasserbereitung und deren Realisierung in den Mittelpunkt gestellt.

Den Weg zum optimalen und sicheren Bohrverfahren zeigte Herr Alois Jäger von der Firma Baugrund Süd. Weitere Verbesserungen erwartet er u.a. vom von der Überarbeitung des Arbeitsblatt W120 Teil 2, was im Entwurf bereits vorliegt.

Karl-Heinz Stawiarski, Geschäftsführer des BWP, stellte in seinem Beitrag eine neue Versicherung für die oberflächennahe Geothermie- Bohrungen vor. Da die klassischen, bisher erhältlichen Versicherungen nur auf eigene Bauvorhaben oder nur auf den Fall eines Verschuldens begrenzt sind, übernimmt die auf Initiative des BWP zustande gekommene neue Versicherung auch verschuldens- unabhängige Schäden bis zu einer Höhe von einer Million Euro. Dies dient in erster Linie zum Schutz des umweltbewussten Bauherren und soll für eine schnelle und unbürokratische Abwicklung sorgen.

Frau Carola Landgraf vom Landesamt für Umweltschutz und Geologie Bayern ging in ihrem Vortrag auf den Zusammenhang von Geothermie und Grundwasserschutz sowie der Genehmigungspraxis in Bayern näher ein. Unter anderem stellte sie heraus, dass es grundsätzlich keine Durchörterung von grundwassertrennenden Schichten geben darf. Um den Grundwasserschutz noch sicherer zu machen wurde die Begutachtung durch private Sachverständige und Sachverständige des Wasserwirtschaftsamtes eingeführt.

In der sich anschließenden kontrovers geführten Podiumsdiskussion wurde die Ausbildung und Qualität der Sachverständigen, sowie deren Notwendigkeit hinterfragt. Von den Zuhörern wurde an die Verbesserung der Qualität der Leitfäden und die Verantwortung der Behörden für die Arbeitsplätze in der Geothermie-Branche appelliert.

Insgesamt also ein sehr interessantes Forum mit vielen optimistischen Ausblicken aber auch kritischen Aspekten.
Aus der Sicht des Betrachters stellt sich die Frage, ob es wirklich gelingt die aufgezeigten Barrieren abzuschwächen bzw. zu beseitigen. . Letztendlich steht der Verantwortliche in einer Behörde immer vor dem Spagat zwischen praktikabler verantwortungsbewusster Handhabung und Festlegungen ohne Rücksicht auf die Beschäftigten der Erdwärmebranche und seinen Arbeitsplatz.

12. Gründe für eine Wärmepumpe

Warum entscheiden sich immer mehr Bauherren für eine Wärmepumpe? 

Eine Betrachtung von Hans-Jürgen Seifert, Erdwärme-Zeitung.de

Obwohl Länder wie Schweden, Schweiz und Frankreich uns immer noch weit voraus sind, ist auch in Deutschland der seit Jahren anhaltende Boom der Wärmepumpe nicht aufzuhalten. Wie wir sehen, gibt es dafür mehrere Gründe.
Beispiel: Sole-Wasser-Wärmepumpe - Dimplex für Schulungsgebäude Leistung 30 KW

12 Gründe für eine Wärmepumpe:

1. Immer mehr zufriedene Wärmepumpenbesitzer berichten ihren Bekannten, Nachbarn und Freunden von warmen Häusern mit äußerst niedrigen Heizkosten.

2. Es spricht sich schnell rum, dass diese Technik absolut zuverlässig, sicher, sauber und weitestgehend wartungsfrei arbeitet.

3. Permanente Neuerungen sorgen für höhere Leistungszahlen und bessere Jahresarbeitszahlen, sprich noch weniger Energieverbrauch.

4. Wärmepumpen werden endlich als erneuerbare Energie anerkannt und umfassend, vor allem in der Sanierung, besonders staatlich gefördert
5. Die schwer erklärbare Skepsis, vor allem gegenüber den Luft/Wasserwärme-Wärmepumpen und Flächenkollektoren haben sich
schlicht als unbegründet erwiesen. Wärmepumpen werden immer komfortabler, effizienter und leiser. Der Anteil der Luft/Wasser-Maschinen hat sich in den letzten Jahren fortlaufend erhöht. Die Leistungszahlen dieser Wärmepumpen werden ständig verbessert. Hocheffizienz-Wärmepumpen haben Leistungszahlen von 3,8 bei Luft 2 °C/Vorlauf 35°C.

6. Der ständig zunehmende Anteil der Stromerzeugung durch alternative Energien wie Wind, Photovoltaik, Wasserkraft oder BHKWs sorgt automatisch dafür, dass die Wärmepumpe primärenergetisch betrachtet immer umweltfreundlicher wird.

7. Viele Hausbesitzer wünschen eine weitgehende Unabhängigkeit von Energiepreisen und Gaslieferungen aus dem Ausland. Dadurch, dass bei einer Erdwärmeanlage nur etwa ein Viertel und bei einer Luftmaschine ca. nur ein Drittel als Antriebsenergie erforderlich ist, trägt man diesem weitgehend Rechnung.

8. Viele Kapitalanleger fürchten den Verlust ihres Geldes. Eine Wärmepumpe spart Heizkosten und bedeutet gleichzeitig eine Werterhöhung des Gebäudes.

9. Viele haben erkannt (vielleicht manche etwas spät), dass die Wärmepumpe im Zusammenspiel mit anderen regenerativen Energien, wie Solar, Holz oder Photovoltaik und der kontrollierten Wohnraumlüftung eine unschlagbare Kombination für die Zukunft ist und Synergieeffekte erzeugt.

10. Die passive Kühlung über Erdsonden wird zunehmend auch über das Eigenheim hinaus als kostengünstige Variante erkannt. So nutzen immer mehr Unternehmen aus Industrie und Wirtschaft die optimale Kombination zum Heizen und Kühlen.

11. Mit der Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV) gültig ab 01.10.2009 und dem Erneuerbaren Energien Wärmegesetz (EEWärmeG) gültig ab dem 01.01.2009 werden Bauherren im Neu –und Altbau zum Einsatz von erneubaren Energien per Gesetz verpflichtet!

12. Energiepreissteigerungen werden verträglicher empfunden. Steigen alle Energiepreise etwa gleichmäßig an, so wird die Wärmepumpe immer effizienter, da im Schnitt nur ein Viertel bzw. ein Drittel der erzeugten Energie bezahlt werden muss. Mit anderen Worten: Bei steigenden Energiepreisen geht die Schere zugunsten der Wärmepumpe auseinander.

Neben diesen klaren Vorteilen, gibt es natürlich auch eine Reihe von Risiken, denn nicht jede Wärmepumpe arbeitet energiesparend und umweltfreundlich, macht ihren Namen aller Ehre. Mangelnde Erfahrung, schlechte Planung und Ausführung sowie fehlendes Wissen und Selbstüberschätzung sorgen für manche Enttäuschung und Schadenfreude bei den Kritikern.

Eine sorgfältige Fachplanung und die Realisierung durch zertifizierte Fachbetriebe garantieren Sicherheit und gute Ergebnisse.
Diplom -Ing. für Luft –und Kältechnik
Hans-Jürgen Seifert
Sachverständiger für Energieeffizienz von Gebäuden
Gutachter für Wärmepumpensysteme
Redakteur Erdwärme-Zeitung.de

Optimierung von Wärmepumpenanlagen




Die Optimierung von Wärmepumpenanlagen mit modernster Messtechnik, kann die Effizienz moderner Wärmepumpenanlagen steigern und ist auch bei "kleinen" Wärmepumpenanlagen empfehlenswert.

Erdwärme-Zeitung.de - Wie man aus zahlreichen Veröffentlichungen, z.B. Fraunhofer - Feldtestergebnisse für Sole- und Luft-Wärmepumpen - oder BINE Projektinfo -Erdwärme für Bürogebäude nutzen - entnehmen kann, gehen die Jahresarbeitszahlen, sprich der Energieverbrauch und somit die Effizienz einer Wärmepumpenanlage weit auseinander. 



Dies liegt daran, dass der Stromverbrauch sowie die Effizienz einer Wärmepumpenanalge von zahlreichen Faktoren abhängen kann:

Einflussfaktoren sind unter anderem:

  • Gebäudehülle (Dämmung, Fenster etc.)
  • Fußbodenbelag ( Fliesen, Parket etc.)
  • Auslegung der Wärmequelle einschließlich Verbindungsleitungen und Verteilersysteme
  • Geologie und Untergrundtemperaturen
  • Heizen und Kühlen
  • Tatsächliche Leistungszahl der Wärmepumpe
  • Dimensionierung von Rohrleitungen und Pumpen
  • Gewählte Hydraulik und Ausführung der Anlage
  • Auslegung und Ausführung der Wärmesenke, sprich Heizflächen
  • Art und Einstellung der Regelungstechnik
  • Wahl und Ausführung der Warmwasserbereitung
  • Nutzerverhalten
  • Monitoring


Wärmepumpenanlagen arbeiten mit sehr geringen Temperaturdifferenzen. Messungenauigkeiten herkömmlicher Messtechnik wirken sich stark auf die damit gemessene Energiebilanz aus. So kann z.B. eine Toleranz von +/- 1 Kelvin die Energiebilanz um bis zu 36 % verfälschen (Quelle BINE Projektinfo). Selbst für einen Experten ist es ohne spezielle Messtechnik nicht immer leicht, alle Schwachstellen zu erkennen und abzustellen. Viele denken, dass Ihre Wärmepumpenanlage optimal arbeitet, wobei durchaus Verbesserungspotential vorhanden sein kann. Einige Fehler zeigen sich zudem erst nach einigen Jahren.
Mit spezieller Messtechnik, wie Ultraschall– Volumenstrommessgerät, Diagnosesoftware, Datenlogger, U-Wert –Messgerät, Infrarotkamera etc. können ohne direkt in das System einzugreifen, relevante Daten erfasst, überprüft und auswertet werden.

Dies sind u.a.:

  • Volumenströme
  • Wärmequellentemperaturen
  • Strömungsgeschwindigkeiten
  • Wärme –und Kälteleistungen der Wärmepumpe
  • Pumpeneinstellungen
  • Fehler an der Gebäudedämmung, Fenster etc.
Durch die Datenerfassung und Auswertung kann die Wärmepumpenanlage gegebenenfalls optimiert werden. Höhere Jahresarbeitszahlen und eine gesteigerte Energiebilanz und somit geringere Betriebskosten sind die Folge. Oft lassen sich viel Geld im Jahr einsparen, so dass sich die Investition in ein Monitoring und auch die Optimierung schon nach kurzer Zeit rechnet. Erdwärme-Zeitung.de 08.08.2010
Weitere Informationen zu Wärmepumpenoptimierung erhalten Sie hier...

Symposium zur Qualitätskontrolle bei Wärmepumpen

Symposium „ Wärmepumpen- Qualität bei der Herstellung, Planung und Installation„ am 02.März 2011 mit dem Test- und Weiterbildungszentrum Wärmepumpen- und Kältetechnik in Karlsruhe als Veranstalter 

Ein Bericht von Hans-Jürgen Seifert

Etwa 80 Teilnehmer folgten zum wiederholten Male der Einladung des TWK- Karlsruhe, zum Erfahrungsaustausch rund um die Wärmepumpe. In zehn Vorträgen wurde das Thema „Qualität bei der Herstellung, Planung und Installation„, in offener und interessanter Weise den Zuhörern näher gebracht. Die Mischung der Referenten, bestehend aus Vertretern der Hersteller, Instituten, Testzentren und Ausführenden, sorgte für einen gelungenen und kurzweiligen Ablauf. Für Kundige in der Branche waren freilich im ersten Beitrag über die Erwartungen an die Planung und Installation wenig neue Erkenntnisse, sind die meisten Anforderungen doch in den Planungshandbüchern der Hersteller enthalten.
Quelle: WP-Symposium Karlsruhe
Interessanter waren da schon die Ausführungen von Herrn Gerhard Schäfer, Firma Viessmann, welcher anschaulich aufzeigte, an welchen Komponenten der Wärmepumpe noch Effizienzsteigerungen möglich sind. Einige Verbesserungen, wie der Einsatz von elektronischen Expansions-Ventilen, Hocheffizienzpumpen oder Leistungsregelungen sind in den Maschinen der renommierten Hersteller inzwischen bereits enthalten. Dies kam auch in den Ausführungen von Herrn Mick Eschmann, Wärmepumpentestzentrum Buchs - Schweiz zum Ausdruck. Anhand von langjährigen Messergebnissen wurde vor allem die Verbesserung der COP´s bei Luft-Maschinen hervorgehoben.

Weiter wurde Veranschaulicht, dass es bei den Prüfungen, zu nicht unerheblichen Abweichungen zwischen Hersteller- und Prüfstandsangaben kommen kann. In ähnlicher Weise trifft dies auch für den Unterschied zwischen Leistungszahl und Jahresarbeitszahl (JAZ) zu, da bei der Ermittlung der JAZ die Bilanzgrenzen, sowie die Abhängigkeit vom Nutzer, Maschine und Klima und der geringeren Messgenauigkeit, als auf einer Prüfstandsmessung, eine Rolle spielen. Der nächste Vortrag von Herrn Frank Kaiser - Planungsnetzwerk Wärmepumpe, beschäftigte sich mit der Planungssicherheit und Komfort im Neubau. Obwohl der Neubau die besten Potentiale für den effektiven Einsatz von Wärmepumpen beinhaltet, spielt auch hier der Einfluss des Planers und des Installateurs, für die effiziente und nachhaltige Anlage eine entscheidende Rolle.

Im darauffolgenden Vortrag von Herrn Oliver Nick wurden interessante Konzepte zum Einsatz von Wärmepumpen in der Altbausanierung vorgestellt. Dabei wurde auch kritisch angesprochen, wie manche Hersteller mit fadenscheinigen Versprechen, die Endverbraucher und Installateure zu waghalsigen Projekten animieren. Die Tatsache, dass sich das Marktvolumen bei Wärmepumpen zurzeit bei ca. 50.000,- Stück pro Jahr eingepegelt hat und dass einige Hersteller so viel investiert haben, dass sie diesen Bedarf alleine decken könnten, regt zum Nachdenken an. Herr Carsten Colling, vom TWK - Karlsruhe, hatte sich die Schallproblematik bei Wärmepumpenanlagen „auf die Fahne geschrieben„. Dieses brisante Thema wurde verständlich dargestellt und mit guten Lösungsvorschlägen untermauert.

Mit Spannung wurde von allen Anwesenden der Vortrag von Frau Dr. Russ - Fraunhofer Institut Freiburg erwartet, da sie bereits im Vorjahr die ersten Ergebnisse von einem Feldtest bei Wärmepumpen im Altbau 2008-2009 präsentiert hatte. Trotz durchgeführter Optimierungsmaßnahmen konnten im Jahr 2010 nur wenig spürbare Verbesserungen der Arbeitszahlen registriert werden. Bei den Luftmaschinen sind die Arbeitszahlen aufgrund der geringeren Jahresmittelaußentemperatur sogar noch etwas gefallen. Für den Außenstehenden erscheinen AZ - Mittelwerte bei den Luftmaschinen von 2,3 und bei den Solemaschinen von 3,0, eher ernüchternd. Bedenkt man aber, dass es sich bei den ausgewählten Anlagen in der Regel um einen unsanierten Altbau handelt und es noch erhebliches Optimierungspotential bei der Wärmesenke gibt, so zeichnet sich doch ein insgesamt positives Bild ab. Ohnehin gehen die Meinungen bezüglich der vorgenommenen Optimierungsmaßnahmen und der Bewertung der Messgenauigkeit solcher Messungen in der Praxis, innerhalb der Experten auseinander. Frank v. Brandis, Erdwärme Plus GmbH, erläuterte in einem kurzweiligen Vortrag die Qualitätskriterien bei der Wärmequellenerschließung durch Bohrunternehmen.
Im vorletzten Beitrag zeigte Klaus Staudt, von der STAUDT Heizung Sanitär GmbH Ubstadt - Weiher mit einer unerwartenden Offenheit, welche schwerwiegenden Fehler seinem und anderen Unternehmen bei der Planung und Installation von Wärmepumpen unterlaufen sind und wie man daraus gelernt hat. Nahezu nahtlos reihte sich der letzte Vortrag von Heinz-Jürgen Wyzgol, Stiebel Eltron GmbH & Co. KG Holzminden in das Thema ein. Eine Aufzählung der häufigsten Fehler bei der Installation und deren Beseitigung verdeutlichte, wie überaus zahlreich die Einflussfaktoren im Anlagenumfeld bei Wärmepumpen sind.

In der Abschlussdiskussion ging es dann zunächst um Trends und die Aussichten in der Wärmepumpenbranche. Dabei wurde u.a. die Auffassung vertreten, dass sich der Aufschwung bei den Luftmaschinen weiter fortsetzen wird und es noch viel Verbesserungspotenzial bei der Planung, Ausführung und Qualitätssicherung gibt.

Hoch her ging es dann, als Professor Dr. Reichelt TWK – Karlsruhe die Frage an die Referenten stellte, wo man denn bei diesen Punkten in Zukunft ansetzen muss? In der Natur der Sache liegt es, dass natürlich jeder erst mal bei den anderen die Möglichkeiten für Verbesserungen sieht und man nur schwer „auf einen Nenner„ kommt.

Aus meinen Erfahrungen als Gutachter für Wärmepumpenanlagen kann ich jedenfalls sagen, dass es bei allen Beteiligten in der Branche, eine Reihe von Verbesserungsmöglichkeiten gibt. Die häufigsten Fehler treten jedoch eindeutig im Anlagenumfeld auf. Mit anderen Worten gesagt, haben die Planer und Installateure einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz einer Wärmepumpenanlage. Leider waren diese unter den Teilnehmern nur schwach vertreten.

Insgesamt kann man dem Veranstalter jedoch ein ausgesprochen positives Resümee für das Symposium bescheinigen.
Was die weitere Entwicklung bei den Stückzahlen für Luft- und erdgekoppelte Maschinen betrifft, wurde leider nicht erwähnt, dass die Hürden für die Erdsondenanlagen aufgrund einzelner Vorkommnisse regional sehr hochgeschraubt wurden. Hier sind die Verbände gefordert, um Unverhältnismäßigkeiten und unverständliche Reglementierungen wieder aufzuheben. Es leuchtet doch jeden ein, dass die Erdsonde vom Klima unabhängig ist, ganzjährig zur Verfügung steht und mit der Möglichkeit zur passiven Kühlung, immer noch zu den effizientesten, regenerativen Wärmequellen zählt. Des Weiteren bestehen bei der Sanierung zurzeit noch großzügige Fördermöglichkeiten.

Dipl.- Ing. (FH) für Luft- und Kältetechnik Hans-Jürgen Seifert

Mehr erfahren Sie über Hans-Jürgen Seifert auf der Webseite:
www.waermepumpengutachter.de