Problemkind Altbestand

Das Problem liegt aber im Altbestand: Derzeit sind österreichweit noch rund 800.000 Haushalte mit Gasthermen ausgestattet, davon rund 580.000 in Wien. Das Umrüsten ganzer Altbauhäuser oder Siedlungsanlagen von Erdgas auf Fernwärme oder Wärmepumpen im großen Stil gilt aber als kostspielig oder kann vor allem in Häusern mit mehreren Wohnungseigentümern zu langwierigen Diskussionen in der Entscheidungsfindung führen.
Am AIT forscht man nun – unterstützt durch die FFG – an einem neuen Konzept, mit dem der Dekarbonisierungsumstieg von der Gastherme auf die Wärmepumpe vereinfacht und beschleunigt werden könnte. Gemeinsam mit dem Industriepartner Ochsner, einem Wärmepumpenhersteller, entwickeln die AIT-Forscher ein Plug & Play-Konzept, das sich kostengünstig und schnell umsetzen lässt. „Die Wärmepumpe wird so konzipiert, dass sie nicht mehr Platz als eine Gastherme benötigt, nicht lauter als ein Kühlschrank ist und alle bereits vorhandenen Anschlüsse für Strom und Wasser ohne große Stemmarbeiten nutzen könnte“, sagt Christian Köfinger, Wärmepumpenforscher am AIT. Auch der Strombedarf ist mit einer Anschlussleistung von maximal zwei Kilowatt überschaubar: „So viel verbraucht ein herkömmlicher Haartrockner oder Wasserkocher. Kritisch für das Netz würde das nicht werden.“

Kamin 2.0

Der Clou an dem Konzept: Der Kamin, an dem zuvor die Gastherme angeschlossen war, soll bei Installation der Wärmepumpe als Leitung zu einer Wärmequelle im Keller für eine Erdwärmepumpe oder am Dach bzw. Dachboden für eine Luftwärmepumpe genutzt werden. „Unser Konzept soll dabei neutral gegenüber Kundenpräferenzen sein“, sagt Stephan Preisinger, Projektleiter beim AIT-Forschungspartner Ochsner. Beispiel Luft: Möchte man eine Wärmepumpe installieren, die Wärme aus der Luft entzieht, werden flexible Rohre, durch die eine Wasser-Glykol-Lösung zirkuliert, in Richtung Dach verlegt. Dort wird auf einer Fläche von rund einem Quadratmeter ein Wärmetauscher installiert, über den der Umgebungsluft Wärme entzogen wird. Durch besondere Konstruktionsvorgaben – große Ventilatorflügel, die langsam laufen – soll der Luftwärmetauscher auch besonders leise sein. Das sei wichtig, sagt Preisinger, „Anrainer sollen nicht durch Lärm gestört werden.“ Aus Schallschutzgründen wird die Ansaugrichtung für die Luft auch nicht nach vorne, sondern nach oben ausgerichtet. „Damit wird der Schall in den freien Himmel und nicht in Richtung Nachbarn abgegeben.“

Erdwärme langfristig nachhaltiger

Soll die Wärmepumpe mit Erdwärme betrieben werden, würde der Kamin als Verbindung in Richtung Keller genutzt werden. Die Erdwärmevariante wäre zwar im Vergleich zur Luftwärmepumpe mit größerem Aufwand verbunden, da die Wärmequelle Erde erst mit Tiefenbohrungen erschlossen werden müsste. „Das würde wahrscheinlich erst ökonomisch sinnvoll sein, wenn mehrere Wohnungsparteien von Anfang an dabei sind“, meint Preisinger. Erdwärme wäre allerdings effizienter. Durch konstante Erdkörpertemperaturen könnte sich diese Variante gegenüber der Luftwärmepumpe am Dach, über 20 Jahre gerechnet, aber als nachhaltiger erweisen. „Hat die Luft im Winter etwa nur minus zwei Grad, sinkt der Wirkungsgrad der Luftwärmepumpe und es muss mehr Strom für dieselbe Wärmeleistung eingesetzt werden.“

Gut für Kühlzwecke

Günstiger werden könnte die Tiefenbohrung auch durch die Nutzung der Wärmepumpe für die sommerliche Wohnungskühlung. Läuft die Wärmepumpe „verkehrt herum“ für die Kühlung, kann der Wohnung Hitze entzogen und diese in den Erdkörper rund um die Tiefenbohrungen geleitet und für den Winter gespeichert werden. „Damit könnte die Tiefenbohrung kleiner dimensioniert werden. Mit einer Luftwärmepumpe geht das nicht.“
Derzeit ist die Entwicklung der singulären Wärmepumpe für den Altbau in der Konzeptphase. Angedacht sind aber schon verschiedene Ausbauvarianten. Bei der Basisvariante sollen vorhandene Heizkörper genutzt werden können, in einer Ausbauvariante könnte die Wärmepumpe auch an die Installation einer Fußbodenheizung angepasst werden. Erste Demonstratoren wird es voraussichtlich 2025 geben.