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Effizienz von Wärmepumpenboilern bei verschiedenen Einsatzfällen

Tim Kern; Marc Sturzenegger

Titel

Effizienz von Wärmepumpenboilern bei verschiedenen Einsatzfällen

Autor/in

Datierung

10.06.2022

Beschreibung

Mit der Annahme des Energiegesetzes im Kanton Basel-Stadt entschied sich die Bevölkerung einen Weg in eine
energiebewusste Zukunft einzuschlagen. In der Verordnung zum Energiegesetz ist eine Vorgabe zum Einsatz von
50% erneuerbarer Energie bei der Warmwasserproduktion enthalten. Diese Vorgabe muss eingehalten werden,
wenn ein Ersatz einer fossilen Heizungsanlage in Wohnbauten erfolgt. Sie wird automatisch als erfüllt erachtet,
wenn eine Warmwasser-Wärmepumpe zum Einsatz kommt.
Diese automatische Annahme soll mit dieser Bachelorarbeit überprüft werden, da sie von verschiedenen Seiten
angezweifelt wird. Das Ziel ist es, den erneuerbaren Anteil der Warmwasserproduktion bei verschiedenen
Einsatzfällen auf eine einfache Art nachweisen zu können.
Um diesen Nachweis zu erbringen, mussten die verschiedenen Energieflüsse, die einen Einfluss auf den
Aufstellungsraum haben, erkannt und in erneuerbare und fossile Anrechenbarkeit eingeteilt werden. Es folgte eine
Programmierung eines Tools, welches einen Jahresverlauf der Warmwasserproduktion auf Tagesbasis simuliert.
Zur Bestätigung des Berechnungsverfahrens erfolgten zusätzlich Vergleichsmessungen an Realobjekten.
Die Auswertung der Beispielobjekte hat ergeben, dass ein erneuerbarer Anteil von 50% erreicht werden kann. Den
grössten Einfluss hat die Dämmstärke des Aufstellungsraumes gegen einen beheizten Nebenraum. Je nach
Verbindungsfläche zwischen Aufstellungsraum und einem beheizten Nachbarraum kann sich die Grösse dieser
Fläche negativ auf den erneuerbaren Anteil auswirken, obwohl sich der Wirkungsgrad durch den
Temperaturanstieg verbessert.
Der erneuerbare Anteil ist stark von der Einbausituation abhängig und muss deshalb immer überprüft werden. Bei
definierten Situationen kann dies mittels des entwickelten Leitfadens geschehen. Ansonsten soll das
Berechnungstool verwendet werden.

With the adoption of the Energy Act in the canton of Basel-Stadt, the citizens decided to take a path towards an
energy-conscious future. The implementation of the Energy Act contains a requirement to use 50% renewable
energy for hot water production. This requirement must be met if a fossil-fuel heating system is replaced in
residential buildings. It is automatically considered to be met if a hot water heat pump is used.
This automatic assumption is to be verified with this bachelor thesis, as it is questioned from various sides. The
aim of the thesis is to be able to prove the renewable share of hot water production for different situations in a
simple way.
In order to provide this proof, the different energy flows influencing the room of installation had to be identified
and divided into renewable and fossil energy. Next, a tool was programmed that simulates an annual course of hot
water production on a daily basis. To confirm the calculation method, additional comparative measurements were
carried out on real objects.
The evaluation of the sample buildings showed that a renewable share of 50% can be achieved. The greatest
influence is exerted by the insulation thickness of the installation room against a heated adjacent room. Depending
on the connecting area between the installation room and a heated neighbouring room, the surface can have a
negative effect on the renewable share, although the efficiency improves due to the temperature increase.
The renewable share is strongly dependent on the situation on-site and must therefore always be checked. In
defined situations, this can be done using the developed guide. Otherwise, the calculation tool should be used.

Urheberrechtshinweis