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Energie: Wärmepumpen arbeiten auch bei *******r Kälte gut

Der Test eines europäischen Forschungsteams hat gute Effizienzwerte für Wärmepumpen ergeben – selbst bei sehr niedrigen Temperaturen.



Wärmepumpen sind bei niedrigen Temperaturen mehr als doppelt so effizient wie Heizsysteme mit fossilen Brennstoffen. Zu diesem Schluss kommt ein Forschungsteam in seiner neuesten Studie. Selbst bei Temperaturen von bis zu -30 °C übertreffen demnach Wärmepumpen Öl- und Gasheizungen.

Für extrem kalte und mild-kalte Klimazonen seien die Wärmepumpen besonders geeignet, schreibt das Team. Als mild-kalt werden Klimazonen bezeichnet, in denen die Durchschnittstemperaturen im Januar über -10 °C liegen, während als extrem kaltes Klima eines mit Durchschnittstemperaturen von unter -10 °C im kältesten Monat gilt.

In den Tests musste die Zusatzheizung nur eingeschaltet werden, wenn die Temperaturen unter -10 Grad Celsius fielen. Bei Temperaturen von über -10 °C lieferten Wärmepumpen die benötigte Wärme mit hohem Wirkungsgrad.

Laut dem Forschungsteam herrschen in den meisten europäischen Ländern mildere Winter mit Mindesttemperaturen von über -10 °C. Wärmepumpen können der Studie zufolge unter diesen Bedingungen erfolgreich installiert werden.

Der CoP-Wert und die Effizienz einer Wärmepumpe

Das Team testete die Leistungsdaten von Standard-Luftwärmepumpen in einer Feldstudie, also unter realen Bedingungen. Die Anlagen erreichen demnach in mild-kalten Klimazonen durchschnittliche CoP-Werte (Coefficient of Performance) zwischen zwei und drei.

Der CoP-Wert gibt die Effizienz einer Wärmepumpe an, also wie viel Wärmeenergie die Anlage im Verhältnis zur Menge der verbrauchten elektrischen Energie erzeugt. Gute CoP-Werte liegen zwischen drei und sechs.

Wärmepumpen mit einem CoP-Wert von unter drei sind in der Regel unwirtschaftlich sind – wobei sich diese Werte auf durchschnittliche Außentemperaturen beziehen und nicht auf Extremtemperaturen. Über das ganze Jahr hinweg ist ein durchschnittlicher CoP-Wert von drei bis vier für Haushaltsanwendungen üblich. Luftwärmepumpen für kalte Klimazonen können bei extrem niedrigen Temperaturen (selbst bei -30 °C) CoP-Werte von über 1,5 erreichen.

Die Untersuchung stützte sich auf Rohdaten von Wärmepumpenmodellen und -konfigurationen aus der Schweiz, Deutschland, Großbritannien, den USA, Kanada und China. Das Forschungsteam schlägt vor, Strategien zu entwickeln, um die Leistung von Wärmepumpen in Gebäuden zu verbessern, insbesondere durch Senkung der Wärmeabgabetemperatur.

Zur Studie

Die Studie wurde am 11. September 2023 in der Fachzeitschrift Joule veröffentlicht und heißt Coming in from the cold: Heat pump efficiency at low temperatures (Der Weg aus der Kälte: Effizienz von Wärmepumpen bei niedrigen Temperaturen).

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