IEA HPT Annex 55: Comfort and Climate Box – Beschleunigung der Marktentwicklung für die Integration von Wärmepumpen und Speichern

Kurzbeschreibung

Für die maßgebliche Steigerung des erneuerbaren Energieanteils im Gebäudesektor (Heizen und Kühlen) stellen integrierte Systeme aus Wärmepumpen und thermischen/elektrischen Speichern, sogenannte Comfort and Climate Boxen (CCBs), eine gute Option dar. Eine CCB soll nicht einfach einzelnen Komponenten miteinander verbinden. Vielmehr sollen alle Komponenten einer CCB dafür konzipiert sein um in einer modularen Weise optimal aufeinander abgestimmt zu arbeiten. Dazu benötigt es zusätzlich eine, auf die CCB abgestimmte und optimal in die CCB integrierte, Regelung und Regelungsstrategie.

Das Ziel des Annex 55 ist möglichst marktnahe CCBs für bestehende Gebäude auf konzeptioneller Ebene zu entwickeln sowie Maßnahmen zu erarbeiten, um die Marktentwicklung zu beschleunigen.
Um dieses Ziel zu erreichen wurden folgende spezifische Fragen national und international beantwortet:

Wie ist die aktuelle Marktlage und wie sind die neun Qualitätskriterien von CCBs aktuell zu bewerten? In welchen Bereichen gibt es einen Entwicklungs- und Forschungsbedarf?
Ergebnis: CCBs sind am österreichischen Markt, vor allem in Kombination mit thermischen Speichern, weit verbreitet und gut integriert. Die einfache Installation sowie die Hilfe der Hersteller für Installateure und Planer bei der Projektierung von Anlagen haben zu einer raschen Verbreitung im Wohn- bzw. Einfamilienhaussegment beigetragen. Eine Kombination mit einem elektrischen Speicher kann im Moment nur von einem der untersuchten Hersteller bezogen werden. Der höchste Forschungs- und Entwicklungsbedarf wird in Österreich derzeit im Bereich des integralen Designs gesehen (Systemlösung aus einer Hand). Zusätzlich gibt es aber auch in den Bereichen Plug&Play, Regelung&Monitoring, Effizienz und Auslegung&Dimensionierung einen Forschungs- und Entwicklungsbedarf.
Welche aktuellen Forschungsprojekte im Bereich der CCBs gibt es derzeit auf nationaler und internationaler Ebene?
Ergebnis: Derzeit gibt es in Österreich und international eine Vielzahl an Forschungsprojekte im Bereich von CCBs mit unterschiedlichsten Fragestellungen. Exemplarisch für diese seien an dieser Stelle vier Forschungsprojekte mit nationaler Beteiligung genannt:
HYBUILD – AIT
HybridHeat4San – TUG
Testing and Evaluation of Passive House Compact Heat Pump Units – UIBK
Energy4buildings – FHB
Derzeit können CCBs nicht zufriedenstellend gekennzeichnet werden (Energy Labeling), da die bestehenden Methoden dafür nicht ausreichen. Welche Empfehlungen können für eine zukünftige Bewertung von CCBs gegeben werden?
Ergebnis: Die Analyse relevanter Normen und Ergebnisse aus Referenzprojekten zeigte, dass es derzeit keine gesamtheitlichen Regelungen für CCBs gibt, sondern Kennzahlen zumeist lediglich auf Komponentenebene ermittelt werden. Der Vergleich bestehender Standards mit den Ergebnissen aus den betrachteten Projekten sowie eine Input-Output-Analyse zeigten, dass eine dezidierte Berechnungsmethode für Kennzahlen von CCBs vorerst nicht anwendbar ist und eine gesonderte Betrachtung erfordert.
IV. Was genau sind die Marktbarrieren für CCBs und welche Empfehlungen lassen sich daraus für die verschiedenen Interessensgruppen ableiten?
Ergebnis: Auf nationaler Ebene wurden 45 Marktbarrieren identifiziert und von 58 Personen aus verschiedensten Interessensgruppen bewertet. Deutliche Unterschiede in der Bewertung dieser Barrieren zwischen den größten teilnehmenden Interessensgruppen Forschung, Hersteller und Installateure wurden identifiziert. Daraus folgt, dass eine stärkere Vernetzung zwischen diesen Gruppen wünschenswert wäre, um relevante Forschungsfragestellungen in Zukunft besser adressieren zu können.

Projekt-Bilder

Nutzungshinweis: Die unter Projekt-Bilder aufgelisteten Bilder stammen aus den Projekten, die im Rahmen der Programme Stadt der Zukunft, Haus der Zukunft und IEA Forschungskooperation entstanden sind. Sie dürfen unter der Creative Commons Lizenz zur nicht-kommerziellen Nutzung unter Namensnennung (CC BY-NC) verwendet werden.

Publikationen

In diesem Projekt wurden möglichst marktnahe Wärmepumpen mit integrierten thermischen/elektrischen Speichern für bestehende Gebäude entwickelt sowie Maßnahmen zur Beschleunigung der Marktentwicklung erarbeitet. Schriftenreihe 42/2022
J. Emhofer, A. Heinz, F. Ochs, T. Schoberer
Herausgeber: BMK
Deutsch, 56 Seiten

Endbericht (pdf, 1.51 MB)

Weitere Publikationen

Teilnehmende Staaten

Belgien, China, Deutschland, Großbritannien, Italien, Kanada, Niederlande (Leitung), Österreich, Schweden, Schweiz, Türkei und Vereinigte Staaten von Amerika

Kontaktadresse

AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Center for Energy
Projektleiter: Johann Emhofer
Projektmitarbeiter: Therese Guttmann
Giefinggasse 2, 1210 Wien,
Tel.: +43 (0) 50550-6061
E-Mail: johann.emhofer@ait.ac.at

Fachhochschule Burgenland GmbH
Projektleiter: Christian Heschl
Projektmitarbeiter: Thomas Schoberer
Campus 1, 7000 Eisenstadt
Tel.: + 43 5 7705-4121
E-Mail: christian.heschl@fh-burgenland.at

Technische Universität Graz, IWT Institut für Wärmetechnik
Projektleiter: Andreas Heinz
Inffeldgasse 25/B, 8010 Graz
Tel.: +43 (0)316 873-7313
E-Mail: andreas.heinz@tugraz.at

Universität Innsbruck, Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften
Projektleiter: Fabian Ochs
Projektmitarbeiter: Georgios Dermentzis
Tel.: +43 512 507 63603
E-Mail: fabian.ochs@uibk.ac.at