Im Rahmen einer umfassenden Messkampagne hat das Zentrum für Innovative Energiesysteme (ZIES) die Energieeffizienz von Wärmepumpen-Heizungssystemen in Einfamilienhäusern untersucht. Im Oktober 2023 fand hierzu ein Kickoff-Treffen an der Hochschule München mit interessierten Speicherherstellern und Hochschulen statt. Der Fokus der darauffolgenden Messkampagne lag auf der Rolle der Hydraulik, also der Speichersysteme und der hydraulischen Verschaltung der Komponenten, und deren Einfluss auf den Stromverbrauch der Wärmepumpen.
Initiator der Kampagne war Falko Schling, Betreiber des YouTube-Kanals „bonotos“. Herr Schling veröffentlicht regelmäßig Inhalte rund um das Thema Wärmepumpen und unterstützt Privatpersonen bei der Auswahl neuer Heizungssysteme sowie bei der Optimierung bestehender Anlagen. Zahlreiche seiner Abonnenten hatten Probleme mit zu hohen Stromverbräuchen, die oft auf Fehler bei der hydraulischen Einbindung, ungeeignete Speicher oder falsche Regelungseinstellungen zurückzuführen waren. Gemeinsam mit dem ZIES wurde ein Projekt ins Leben gerufen, um einerseits den Herstellern von Hydraulikkomponenten Erkenntnisse zur Optimierung ihrer Systeme zu liefern und andererseits konkrete Verbesserungsmöglichkeiten für Wärmepumpen-Besitzer aufzuzeigen.
In der Messkampagne wurden Systeme der Hersteller Sailer, LINK3 und Hoval analysiert. Die erhobenen Daten ermöglichten es, Effizienzpotenziale zu identifizieren und die thermische Schichtung der Wärmespeicher zu bewerten, die einen entscheidenden Einfluss auf den Stromverbrauch der Wärmepumpe hat. Ein besonderes Highlight war der begleitete Austausch alter Speicher und Hydraulikkomponenten an einem Standort: Durch den Ersatz fehlerhaft eingebundener Speicher mit moderner, gut schichtender Speichertechnik konnte der Strombedarf der Wärmepumpe um beeindruckende 30 % reduziert werden.
Eine Videoreihe zu dem Speichertausch sowie weitere nützliche Informationen zum Thema Wärmepumpen und Speichertechnik sind auf dem YouTube-Kanal „bonotos“ verfügbar.
Ausgehend von den Ergebnissen der Messreihe wurden Forschungsanträge zur Entwicklung einer praxistauglichen Kennziffer, die den Mehr-Stromverbrauch durch ungünstige Speicherschichtung quantifiziert und so für Planer und Handwerker verständlich und nutzbar macht, gestellt. Auf Basis eines hydraulischen Hardware-in-the-Loop-Testverfahrens mit realen und emulierten Komponenten soll der Einfluss verschiedener Speicherarten, Regelungskonzepte und Hydraulikschemata auf den Energieverbrauch von WP-Systemen experimentell und simulativ untersucht werden.
