Wärmepumpen-Position: "Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star"

 
Wärmepumpen-Position: "Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star"
Wärmepumpen-Position:
«Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit
naturemade star»
Auslegeordnung

Autoren
Barbara Josephy und Eric Bush
Schweizerische Agentur für Energieffizienz S.A.F.E.
Schaffhauserstrasse 34
8006 Zürich
www.energieeffizienz.ch

Begleitung
Patrick Hofstetter, WWF Schweiz
Elmar Grosse Ruse, WWF Schweiz
Marco Pfister, Greenpeace Schweiz
Felix Nipkow, Schweizerische Energie-Stiftung SES
Jürg Nipkow, Schweizerische Agentur für Energieeffizienz S.A.F.E.
Conrad U. Brunner, Schweizerische Agentur für Energieeffizienz S.A.F.E.

Finanzierung
WWF Schweiz
Greenpeace Schweiz
Schweizerische Energie-Stiftung SES

Zürich, 15. Juli 2014, aktualisiert 28. Oktober 2014

	
                                             	
  

	
                                             	
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Inhalt
1        Zusammenfassung .......................................................................................................... 4
2       Grundlagen....................................................................................................................... 6
       2.1 Hohe Gesamteffizienz ............................................................................................... 6
       2.2 Betrieb der Wärmepumpe mit naturemade star ..................................................... 7
       2.3 Ziel: Energiebilanz Wärmepumpe 0 kWh/a ............................................................. 7
       2.4 Wärmepumpen-Position: «Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade
           star» ........................................................................................................................... 7
3        Diskussion Wärmepumpen-Position ........................................................................... 10
4       Vorschläge für das weitere Vorgehen.......................................................................... 11
       4.1 Commitment der Umweltorganisationen .............................................................. 11
       4.2 Koordination mit den Hauptpartnern .................................................................... 11
       4.3 Einbezug weiterer Partner ...................................................................................... 12
       4.4 Verschärfung der Anforderungen an Wärmepumpen-Förderprogramme
           gemäss Wärmepumpen-Position .......................................................................... 12
       4.5 Kommunikation ....................................................................................................... 13
       4.6 Untersuchungen Kombination Solaranlagen / Wärmepumpen .......................... 13
       4.7 Verbesserung gesetzliche Vorschriften und Standards ..................................... 13
Anhang 1: Wärmebedarf Heizung und Warmwasser ........................................................ 14
  1. Definitionen................................................................................................................ 14
  2. Erläuterungen ............................................................................................................ 14
Anhang 2: Wärmebedarf MINERGIE-Bauten ..................................................................... 15
Anhang 3: Einflussfaktoren Jahresarbeitszahlen Wärmepumpen .................................. 16
Anhang 4: Abschätzung von Jahresarbeitszahlen nach WPesti..................................... 19
Anhang 5: Berechnung jährlicher elektrischer Energieverbrauch von Wärmepumpen
(kWh/m2 a)............................................................................................................................. 20
Anhang 6: Ziel: Energiebilanz 0 kWh/a .............................................................................. 21
Anhang 7: Komponenten der Wärmepumpen-Position ................................................... 22
  1. Hoher Gebäudestandard .......................................................................................... 22
  2. Solaranlagen (Solarthermie / Photovoltaik)............................................................ 24
  3. Einsatz von Bestgeräten........................................................................................... 25
  4. FWS-Systemmodul.................................................................................................... 26
  5. Betrieb mit naturemade star-Strom ......................................................................... 27
Anhang 8: Anzahl MINERGIE-Gebäude (Total und 2013) ................................................. 28
Anhang 9: Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich MuKEn ........................ 29
  1. Was sind die MuKEn? ............................................................................................... 29
  2. Erste Bereinigung der MuKEn 2014 ........................................................................ 29
  3. Auszug Eckwerte MuKEn 2014 nach erster Bereinigung (nur Basismodul) ....... 30
Anhang 10: MINERGIE-A-Standard .................................................................................... 31
Anhang 11: Hauptpartner und Gesprächsthemen ............................................................ 33
     1. Überblick über die Bereiche, in welchen die Hauptpartner die Wärmepumpen-
         Position unterstützen könnten .............................................................................. 33
     2. Verein MINERGIE....................................................................................................... 33
     3. Schweizerischer Fachverband für Sonnenenergie Swissolar .............................. 34
     4. Holzenergie Schweiz ................................................................................................. 34
	
                                                      	
  

	
                                                                      	
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5.   Topten ........................................................................................................................ 34
       6.   Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz FWS .................................................... 35
       7.   Verein für umweltgerechte Energie VUE................................................................. 36
Anhang 12: Weitere Partner und Gesprächsthemen ........................................................ 37
  1. Bundesamt für Energie BFE / EnergieSchweiz ...................................................... 37
  2. Konferenz Kantonaler Energiedirektoren EnDK / Energiefachstellenkonferenz
      EnFK......................................................................................................................... 38
  3. Verband schweizerischer Elektrizitätsunternehmen VSE ..................................... 39
  4. Schweizer Ingenieur- und Architektenverein SIA .................................................. 39

	
                                                                      	
  

	
                                                                      	
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1 Zusammenfassung
Sowohl in der Schweiz als auch in Europa steigt der Einsatz von elektrischen Wärmepumpen
als Heiz- und Warmwassersystem kontinuierlich an. In der EU-13 wurden 2012 rund 250’000
Wärmepumpen verkauft (EHPA, Outlook 2012). In der Schweiz sind die jährlichen Verkäufe
bis 2010 angestiegen und stagnieren seither bei rund 20’000 Stück pro Jahr.

Im Jahr 2012 waren in der Schweiz rund 210'000 Elektro-Wärmepumpen in Betrieb. Ihr
Elektrizitätsverbrauch betrug rund 1’550 GWh/a und es wurden rund 4’930 GWh/a Wärme
produziert. Im Jahre 2020 werden voraussichtlich ca. 400’000 Wärmepumpen im Betrieb
stehen, die etwa 4% des elektrischen Energieverbrauchs umsetzen (ecopolitics:
Interpellation bzw. Stellungnahme des Bundesrats dazu).

In einem ersten Schritt hat die Schweizerische Agentur für Energieeffizienz S.A.F.E. die
technischen und fachlichen Grundlagen zu Wärmepumpen aufgearbeitet und ein
Diskussionspapier erarbeitet zu Grundlagen, Optimierungsbedarf, Organisationen,
Instrumenten und Diskussionspunkten. Es wurde WWF, Greenpeace und der
Schweizerischen Energie-Stiftung SES abgeben und Anfang April 2014 mündlich erläutert
und zusammen diskutiert. Zudem hat S.A.F.E. im Dezember 2013 anlässlich des Entwurfs
der revidierten Energieverordnung EnV eine Stellungnahme insbesondere zu den
Wärmepumpen an das Eidgenössische Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und
Kommunikation UVEK eingereicht.

An der Sitzung von Anfang April 2014 wurde beschlossen, eine Wärmepumpen-Position
«Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star» zu entwickeln. Zusammengefasst
bedeutet dies:

•      Der elektrische Energieverbrauch der Wärmepumpe ist durch eine hohe Gesamteffizienz
       zu minimieren. Die Wege zur Erreichung einer hohen Gesamteffizienz können ganz
       verschieden sein, die PlanerInnen haben dabei Freiräume. Alle bestehenden Potentiale
       sollen jedoch – abgestimmt auf das jeweilige konkrete Bauvorhaben – immer best
       möglichst kombiniert und ausgeschöpft werden.
•      Die elektrische Energie, welche die Wärmepumpe im Betrieb benötigt, soll aus
       erneuerbaren Quellen stammen und «naturemade star» zertifiziert sein.
•      Idealerweise wird übers Jahr mindestens so viel elektrische Energie, wie die
       Wärmepumpe verbraucht, mit der eigenen Photovoltaikanlage selber produziert
       (Wärmepumpen-Energiebilanz 0 kWh/a).
•      Für alle Komponenten, die es zur Umsetzung der Wärmepumpen-Position braucht, gibt
       es anerkannte Organisationen bzw. Labels, welche die energetischen Anforderungen
       und Standards im Einzelnen definieren und vorgeben. Es sind dies die Fachvereinigung
       Wärmepumpen Schweiz FWS, der Verein MINERGIE, der Schweizerische Fachverband
       für Sonnenenergie Swissolar, Holzenergie Schweiz, Topten Schweiz und der Verein für
       umweltgerechte Energie VUE.

Im nachfolgenden Bericht sind Fakten und Gesprächsgrundlagen aufbereitet, welche die
Umweltorganisationen WWF, Greenpeace und SES bei ihrem Entscheid unterstützen, die

	
                                             	
  

	
                                             	
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Wärmepumpen-Position «Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star» zu
vertreten und zu koordinieren. Vorschläge für das weitere Vorgehen sind:

•      Koordination mit den Hauptpartnern
•      Einbezug weiterer Partner
•      Verschärfung der Anforderungen an Wärmepumpen-Förderprogramme gemäss
       Wärmepumpen-Position
•      Kommunikation
•      Untersuchungen Kombination Solaranlagen / Wärmepumpen
•      Verbesserung gesetzliche Vorschriften und Standards

An der Schlusssitzung von Mitte Oktober 2014 wurde deutlich, dass der vorliegende Bericht
eine gute Auslegeordnung mit vielen Fakten und Ansatzpunkten bietet, dass das Thema
«Wärmepumpen» und die Situation jedoch komplex sind:

•      Mit den im Bericht aufgeführten Organisationen und Labels wird die Problematik
       weitgehend abgedeckt. Zwischen ihnen bestehen einerseits viele Berührungspunkte
       sowie die gemeinsame Stossrichtung hin zu mehr Effizienz und erneuerbaren Energien.
•      Andererseits ist bekannt, aber weniger ausgesprochen, dass die verschiedenen Akteure
       teilweise auch unterschiedliche Interessen und Standpunkte vertreten. Die Definition
       einer Strategie wird dadurch erschwert.

Dies ist mit ein Grund, weshalb (noch) keine einfachen Lösungen gefunden wurden, wie die
Umweltorganisationen am Besten weiterfahren sollen. Nicht empfohlen wird jedoch eine
reine Substitution zwischen nicht erneuerbaren Energien (elektrische Energie anstelle von Öl
bzw. Gas) ohne gleichzeitige Verbesserung der Effizienz, denn der Winterspitzenstrom, den
die Wärmepumpe während der Heizperiode braucht, wird mehrheitlich aus Kohle und Gas
erzeugt.

	
                                             	
  

	
                                             	
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2 Grundlagen
2.1    Hohe Gesamteffizienz
Die Effizienz des Gesamtsystem ist dann hoch, wenn der elektrische Energieverbrauch einer
Wärmepumpe minimiert ist. Je niedriger der jährliche Wärmebedarf für Heizung und
Warmwasser ist, je besser erneuerbare Energien für die Erwärmung des Wasser bzw. zur
Heizungsunterstützung genutzt werden und je höher die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe
ist, desto tiefer ist der elektrische Energieverbrauch einer Wärmepumpe.

Tiefer Wärmebedarf
Zu einem tiefen Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser führen insbesondere gute
Gebäudedämmung, kompakte Bauweise, hohe Gebäudedichtigkeit und gute
Gebäudeausrichtung (passive Solarnutzung). Der Einsatz einer Komfortlüftung mit
Wärmerückgewinnung führt zu weiteren Einsparungen bei der Nutzenergie. Allgemein rückt
bei hoch wärmegedämmten Gebäuden der Heizwärmebedarf zunehmend in den Hintergrund
und wird der Anteil Warmwasser in Bezug auf Energieverbrauch und Temperaturniveau
wichtiger. Weitere Einzelheiten zum Wärmebedarf siehe Anhang 1, zum Wärmebedarf von
MINERGIE-Bauten siehe Anhang 2.

Best mögliche Nutzung erneuerbarer Energien
Wird der Wärmebedarf ganz oder teilweise mit erneuerbaren Energien gedeckt (Solarthermie
zur Erwärmung des Warmwassers oder/und zur Heizungsunterstützung und/oder Holz als
Alternative zur Wärmepumpe bzw. Einsatz eines Cheminéeofens für die Übergangszeit), so
trägt dies ebenfalls zur Reduzierung des elektrischen Energieverbrauchs einer
Wärmepumpe bei.

Hohe Jahresarbeitszahlen
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe stellt das Verhältnis aus benötigter elektrischer
Energie (nur Wärmeerzeugung, inkl. Hilfsenergie für Pumpen und Ventilatoren der
Wärmequellenseite, aber ohne Pumpenergie für die Wärmeverteilung im Gebäude) und der
nutzbaren Wärme für Heizung und Warmwasser dar. Die Jahresarbeitszahl ist hoch, wenn
die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmenutzung möglichst gering ist. Sie
ergibt sich u.a. aus dem Zusammenspiel von Klima, Wärmequelle, Betriebsweise,
Steuerung, Hilfsenergiebedarf, Verlusten im Betrieb und dem Benutzerverhalten. Ebenfalls
einen positiven Einfluss auf die Jahresarbeitszahl hat der Einsatz von Bestgeräten sowie
deren richtige Dimensionierung, optimierte Auslegung und korrekte Betriebseinstellung
(siehe Anhang 3).

Generell gilt: Sole-Wasser-Wärmepumpen sind oft effizienter als konventionelle Luft-Wasser-
Wärmepumpen, weil sie eine geringere Temperaturdifferenz überwinden müssen. Alle
Wärmepumpen profitieren von einer Last-angepassten Regelung der Wärmeerzeugung und
der Temperaturhöhe mittels Drehzahlregelung des Kompressors. Luft-Wasser-
Wärmepumpen mit Drehzahlregelung können ähnlich effizient sein wie nicht geregelte
Erdwärmepumpen, sie sind aber noch wenig verbreitet. Am effizientesten sind Wasser-
Wasser-Wärmepumpen. Da sie jedoch höhere Bedingunen an die Verfügbarkeit der
Wärmequelle stellen und darum nur selten installiert werden können, sind sie im Folgenden
nicht weiter berücksichtigt.
	
                                           	
  

	
                                           	
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Bei bestehenden elektrischen Wärmepumpen werden häufig Jahresarbeitszahlen zwischen
2.0 und 2.5 gemessen, was aufzeigt, dass hier ein grosses, ungenutztes energetisches
Verbesserungspotential vorhanden ist. Bei Neubauten und Gesamtsanierungen liegen gute
Jahresarbeitzahlen von Luft-Wasser-Wärmepumpen bei 3.5, von Sole-Wasser-
Wärmepumpen bei 4.5. Werden alle Parameter optimal berechnet und eingesetzt, liegen
10% höhere Jahresarbeitszahlen drin (3.8 bzw. 5). Bei nicht umfassenden Sanierungen sind
die Jahresarbeitszahlen guter Anlagen ca. 10% schlechter als im Neubau bzw. als bei
Gesamtsanierungen (3 bzw. 4). Deutlich tiefere Jahresarbeitzahlen sind bei
Gebäudesanierungen in Kauf zu nehmen, wenn keine Niedertemperaturheizung (z.B.
Fussbodenheizung) eingebaut werden kann (persönliche Kommunkation mit einem FWS-
Mitarbeiter).

Ein anerkanntes Instrument zur Abschätzung der Jahresarbeitszahl für ein konkretes
Bauvorhaben ist das Tool von WPesti (siehe Anhang 4).

2.2     Betrieb der Wärmepumpe mit naturemade star
Oft werden Wärmepumpen als umwelt- und klimafreundliches Heizssystem dargestellt,
obwohl die Elektrizitätsproduktion grosse Umweltbelastungen mit sich bringt (Klima, nukleare
Risiken, Peak Oil).

Damit Wärmepumpen zu umweltfreundlichen Systemen werden, müsen sie einerseits einen
möglichst tiefen elektrischen Energieverbrauch aufweisen, der mittels einer hohen
Gesamteffizienz gewährleistet werden kann (siehe oben). Zum anderen soll diejenige
elektrische Energie, welche die Wärmepumpe bezieht, sauber, d.h. umweltfreundlich
produziert sein. In der Schweiz werden diese höchsten ökologischen Ansprüche von
Stromprodukten erfüllt, die naturemade star zertifiziert sind.

2.3     Ziel: Energiebilanz Wärmepumpe 0 kWh/a
Der Einsatz einer Wärmepumpe führt unvermeidbar zu zusätzlichem elektrischem
Energieverbrauch. Möchte man noch einen Schritt weiter als naturemade star gehen, wird
konsequenterweise dafür gesorgt, dass die zum Heizen und für das Warmwasser benötigte
elektrische Energie mit der eigenen Photovoltaikanlage produziert wird. Eine
Wärmepumpen-Energiebilanz von 0 kWh/a für Heizung und Warmwasser ist machbar und
anzustreben (siehe Anhang 6).

2.4     Wärmepumpen-Position: «Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit
        naturemade star»
Die Wärmepumpen-Postition «Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star»
erfordert:

•      Je besser die Gesamteffizienz ist, desto niedriger ist der elektrische Energieverbrauch
       der Wärmepumpe. Zu einem niedrigen elektrischen Energieverbrauch der Wärmepumpe
       tragen insbesondere eine gute Dämmung der Gebäudehülle bei, eine Komfortlüftung, die
       Nutzung von Solarthermie und/oder Holz, der Einsatz von hocheffizienten
       Wärmepumpen sowie deren richtige Dimensionierung, Auslegung und
       Betriebseinstellung. Es bestehen verschiedene Wege zur Umsetzung, die PlanerInnen
       haben eine gewisse Freiheit darin, wie eine hohe Gesamteffizienz erzielen werden soll.
	
                                              	
  

	
                                              	
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Alle bestehenden Potentiale sollen – abgestimmt auf das jeweilige konkrete
       Bauvorhaben – jedoch best möglichst kombiniert und ausgeschöpft werden.
•      Oftmals werden Wärmepumpen-Systeme als umweltfreundlich angepriesen, obwohl sie
       dies aufgrund der problematischen elektrischen Energieproduktion nicht a priori sind. Die
       Installation jeder weiteren Wärmepumpe führt zu zusätzlichem elektrischem
       Energieverbrauch im Wärmemarkt. Da keine billige Substitution von fossilen Energien
       mit elektrischer Energie gefördert werden soll, soll diejenige elektrische Energie, welche
       die Wärmepumpe verbraucht, sauber, d.h. umweltfreundlich erzeugt sein. Dieses
       Kriterium wird von elektrischen Energieprodukten erfüllt, die naturemade star zertifiziert
       sind, oder mit der eigenen Photovoltaikanlage selber produziert werden.
•      Idealerweise wird mindestens so viel elektrische Energie, wie die Wärmepumpe übers
       Jahr verbraucht mit der eigenen Photovoltaikanlage selber produziert. Eine
       Wärmepumpen-Energiebilanz von 0 kWh/a für Heizung und Warmwasser ist machbar
       und anzustreben.

	
                                                	
  

	
                                                	
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Für alle zur Umsetzung der Wärmepumpen-Position bestehenden Potentiale gibt es
anerkannte Organisationen bzw. Labels, welche Mindestanforderungen und Berechnungs-
und Messverfahren (Standards) definieren. «Bildlich» ausgedrückt, kann die Wärmepumpen-
Position durch die bestmögliche Kombination folgendener Komponenten erfüllt werden:

Organisationen bzw. Label                                   Wärmepumpen-Position

                            Hohe Gesamteffizienz              Betrieb mit             Wärmepumpen-
                            (möglichst tiefer                 naturemade star         Energiebilanz 0
                            elektrischer                                              kWh/a
                            Energieverbrauch der
                            Wärmepumpe)

                            Hoher Gebäudestandard
                            (hoch wärmegedämmte
                            Gebäudehülle,
                            Komfortlüftung):
                            Mindestens MINERGIE-
                            Basisstandard(-ECO)

                            Solarthermie                                              Elektrische
                            für Warmwasser bzw.                                       Energieproduktion mit
                            Heizungsunterstützung                                     Photovoltaikanlage

                            Holz
                            (generell als Alternative zur
                            Wärmepumpe oder für die
                            Übergangszeit)

                            Einsatz von Bestgeräten
                            (hoch effiziente
                            Wärmepumpen,
                            zertifizierte elektrische
                            Energie etc.)

                            FWS-Systemmodul
                            (richtige Dimensionierung,
                            Auslegung und
                            Betriebseinstellung der
                            Wärmepumpen-
                            Gesamtanlage,
                            Leistungsgarantie,
                            Nachkontrolle)

                                                              Bezug von sauberer
                                                              elektrischer Energie:
                                                              naturemade star

	
                                                   	
  

	
                                                   	
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3 Diskussion Wärmepumpen-Position
Gegenwärtig sind verschiedene Bestrebungen in Gange, die Effizienz von Gebäuden,
Wärmepumpen und Wärmepumpenanlagen zu verbessern bzw. den Einsatz von
erneuerbaren Energien zu fördern. Diese Bestrebungen sind jeweils meist nur partiell: sie
sind entweder aufs Bauen ausgerichtet oder auf die Nutzung von Sonnenergie bzw. Holz,
auf die Geräte oder den Bezug von sauberer elektrischer Energie. Indem diese
Einzelkomponenten gleichsam zu einem Gesamtpaket gebündelt werden, kann eine grosse
Wirkung erzielt werden.

Das Ziel einer Wärmepumpen-Energiebilanz von 0 kWh/a ist mit MINERGIE-A(-Eco)-
Häusern erreichbar. Dieser Standard setzt die Nutzung von Sonnenenergie am
Gebäudestandort voraus. Beim Einsatz einer Wärmepumpe ist der Elektrizitätsbedarf
vollständig aus erneuerbaren Quellen zu decken und eine Energiebilanz von Null im Betrieb
verbindlich (inkl. Hilfsenergie der Wärmequellenseite wie Lüftungsstrom und Umwälzpumpen
etc.). Photovoltaische Solarzellen eignen sich dazu besonders.

Im Rahmen der MuKEn 2014 (noch in der Vernehmlassung) haben die Kantone
angekündigt, dass neue Gebäude ihre Elektrizität zu einem angemessenen Anteil selber
produzieren müssen.

Die Wärmepumpen-Position trägt zur 2000-Watt-Gesellschaft und zur aktuellen politischen
Debatte rund um den Atomausstieg bei. Sie unterstützt sowohl den effizienten Einsatz von
Energie als auch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, mit dem Ziel, die CO2-
Emissionen zu reduzieren bzw. sich längerfristig von der Abhängigkeit einer fossil-atomaren
Energieversorgung zu lösen.

Von Seiten der in die Wärmepumpen-Position involvierten Organisationen bzw. Labels ist
vermutlich mit einer relativ breiten Akzeptanz des Ansatzes «Hohe Gesamteffizienz plus
Betrieb mit naturemade star» zu rechnen. Sie haben zum Teil unterschiedliche Standpunkte
und verfolgen unterschiedliche Interessen, gemeinsam ist ihnen jedoch, dass sie im
Grundsatz bestrebt sind, die Energieeffizienz zu verbessern – sei dies von Gebäuden,
Wärmepumpen oder Wärmepumpenanlagen – und sie sich alle bewusst sind, dass
erneuerbare Energien zukünftig noch mehr und besser genutzt werden müssen. Zudem sind
sie alle in ihrem Fachbereich sehr engagiert und nehmen darin eine gewisse Vorreiterrolle
ein.

Die einzelnen Potentiale bzw. Komponenten, welche zur Umsetzung der Wärmepumpen-
Position beitragen, werden in Anhang 7 diskutiert.

	
                                            	
  

	
                                            	
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4 Vorschläge für das weitere Vorgehen
4.1     Commitment der Umweltorganisationen
Die Umweltorganisationen waren rund ums Thema «Wärmepumpen» bislang wenig präsent.
Die Position «Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star» ist eine Chance, sich
dezidiert zum Thema «Wärmepumpen» zu positionieren und sich aktiv an den (politischen)
Entwicklungen zu beteiligen und die Zukunft nicht nur im Zusammenhang mit
Wärmepumpen, sondern im weiteren Sinne auch mit intelligentem Bauen und bei der
Nutzung von erneuerbaren Energien mit zu gestalten.

Von WWF, Greenpeace und SES sowie evtl. weiteren Umweltorgansiationen braucht es
einerseits den Entscheid, sich hinter die vorgeschlagene Wärmepumpen-Position zu stellen
und andererseits eine Vorstellung davon, in welcher Form sie beitragen wollen und können,
diese Position auch gegen aussen explizit zu vertreten und zu ihrer Umsetzung beizutragen.

Die Rolle der Umweltorganisationen könnte vor allem darin bestehen, die «Kampagne» zu
initiieren und zu koordinieren. Der Zeitpunkt dafür wird als günstig erachtet, denn im Bereich
Bauen und Wärmepumpen ist gegenwärtig Vieles Neu bzw. in Bewegung, wie
beispielsweise die MuKEn 2014, Sortiments-Anpassungen bei MINERGIE und das kürzlich
eingeführte FWS-Systemmodul.

Vorschläge für das weitere Vorgehen der Umweltorganisationen sind:

•      Koordination mit den Hauptpartnern
•      Einbezug weiterer Partner
•      Anforderungen an Förderprogramme für Wärmepumpen verschärfen gemäss
       Wärmepumpen-Position «Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star»
•      Untersuchungen Kombination Solaranlagen / Wärmepumpen
•      Kommunikation
•      Verbesserung gesetzliche Vorschriften

4.2     Koordination mit den Hauptpartnern
In einem ersten Schritt wäre es wichtig, Gespräche mit den direkt in die Wärmepumpen-
Position involvierten Organsiationen zu führen, also mit der Fachvereinigung Wärmepumpen
Schweiz FWS, dem Verein MINERGIE, dem Schweizerischen Fachverband für
Sonnenenergie Swissolar, Holzenergie Schweiz, Topten Schweiz und dem Verein für
umweltgerechte Energie VUE.

Die Wärmepumpen-Position kann ihnen vorgestellt und mit ihnen diskutiert werden
(Ergänzungen, Anregungen?). Die Hauptpartner sollen dazu motiviert werden, die
Wärmepumpen-Position dort, wo gemeinsame Interessen bestehen, zu unterstützen.
Mögliche Bereiche gemeinsamer Interessen sind: Aus- und Weiterbildung, Kommunikation /
Information, Beratung, Förderprogramme, Markttransformation, Mitfinanzierung (weitere
Einzelheiten zu den einzelnen Hauptpartnern sowie Gesprächsthemen siehe Anhang 11).

	
                                             	
  

	
                                             	
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4.3     Einbezug weiterer Partner
Ist die Unterstützung der Wärmepumpen-Position durch die Hauptpartner gesichert, sind
weitere, im Zusammenhang mit der Wärmepumpen-Position als wichtig erachtete
Institutionen in den Prozess einzubeziehen. Dazu gehören insbesondere:

•      Bundesamt für Energie BFE / EnergieSchweiz
•      Konferenz Kantonaler Energiedirektoren EnDK / Energiefachstellenkonferenz EnFK
       (resp. einzelne führende Kantone und deren Energiefachstellenleiter)
•      Verband schweizerischer Elektrizitätsunternehmen VSE (resp. einzelne führende EVU)
•      Schweizer Ingenieur- und Architektenverein SIA (Normengeber für elektrische und
       theremische Energie)

Nebst ihrer Information zur Wärmepumpen-Position ist der Aufbau weiterer Partnerschaften
anzustreben, dort, wo gemeinsame Interessen bestehen (weitere Einzelheiten zu den
Partnern sowie Gesprächsthemen siehe Anhang 12).

4.4     Verschärfung der Anforderungen an Wärmepumpen-Förderprogramme
        gemäss Wärmepumpen-Position
Gegenwärtig laufen viele Förderprogramme parallel zu einander:

•      Bauten: Für MINERGIE-zertifizierte Bauten und Modernisierungen gewähren einige
       Banken Hypotheken zu Vorzugsbedingungen. (NB: die ZKB ist Leading-Partner von
       MINERGIE).
•      Wärmepumpen: In den meisten Kantonen wird die Umstellung auf Wärmepumpen
       gefördert. Einige Kantone fördern aus Gründen der Energieeffizienz nur Sole-Wasser
       oder Wasser-Wasser Wärmepumpen. Es gibt Kantone, die Luft-Wasser-Wärmepumpen
       dann fördern, wenn keine Erdwärmesonden abgeteuft werden können oder dürfen.
       Einzelne Kantone fördern Luft-Wasser-Wärmepumpen auch dann, wenn damit
       Elektroheizungen ersetzt werden. In der Regel werden Wärmepumpen im Neubau nicht
       gefördert (siehe auch www.dasgebaeudeprogramm.ch/index.php/de). Zudem gibt es
       auch Fördermöglichkeiten durch Gemeinden, Energieanbieter und Banken (siehe auch
       www.energieschweiz.ch/de-ch/wohnen/finanzielle-foerderung-subventionen.aspx,
       www.energiefranken.ch, baufördergelder.ch).
•      Solaranlagen: Alle Kantone und viele Gemeinden fördern den Einsatz von
       Sonnenkollektoren zur Wärmegewinnung. Auf Bundesebene werden
       Photovoltaikanlagen mit der kostendeckenden Einspeisevergütung KEV gefördert.
       Einzelne Kantone und Energieversorger fördern zusätzlich mit Investitionsbeiträgen oder
       kantonalen Einspeisevergütungen. Gleich wie bei der Solarwärme sind auch hier
       Steuerabzüge möglich (weitere Infos: www.swissolar.ch/de/unsere-themen/foerderung).
•      FWS-Systemmodul: Die FWS ist gerade daran, Förderprogramme aufzubauen, welche
       ihr Systemmodul voraussetzen (persönliche Kommunkation mit einem FWS-Mitarbeiter).

Hingegen gibt es noch kein Förderprogramm, das nur dann Fördergelder vergibt, wenn die
Strategie «Hohe Gesamteffizienz plus Betrieb mit naturemade star» stimmt.

Die (Haupt)partner sollen motiviert werden, sich vermehrt für die Konzipierung
entsprechender Förderprogramme einzusetzen. Zusätzlich können gezielt auch Partner
	
                                              	
  

	
                                              	
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gesucht werden, die gerne Pionierrollen übernehmen und Förderprogramme gemäss
Wärmepumpen-Position anbieten wollen. Mögliche Partner sind insbesondere führende
Elektrizitätsunternehmen wie ewz, EKZ, IWB, BKW und SIG, aber die ZKB als Leading-
Partner von MINERGIE.

4.5     Kommunikation
Zur Bekanntmachung und Verbreitung der Wärmepumpen-Position wird der Kommunkation
bzw. Medienarbeit durch die (Haupt)partner sowie der Umweltorganisationen eine grosse
Bedeutung beigemessen. Mit entsprechend aufbereiteten Informationen können die
verschiedenen Zielgruppen erreicht und für die Wärmepumpen-Position sensibilisiert
werden. Zu den Zielgruppen zählen insbesondere Berufsleute wie ArchitektInnen,
PlanerInnen, HauseigentümerInnen, Bauherrschaften sowie Mitglieder der (Haupt)partner
und Umweltorganisationen.

4.6     Untersuchungen Kombination Solaranlagen / Wärmepumpen
Die Kombination Solaranlage / Wärmepumpen wird kontrovers diskutiert (siehe Anhang 7).
Sie ist jedoch ein wichtiger Schlüssel zur Senkung des elektrischen Energieverbrauchs der
Wärmepumpen (Solarthermie) bzw. zur Deckung des elektrischen Energiebedarfs der
Wärmepumpen (Photovoltaikanlage).

Die Kombination Solaranlagen / Wärmepumpen birgt grosse Sparpotentiale, stellt in der
Praxis aber oft noch grosse Herausforderungen dar. Entsprechende Untersuchungen und
Projekte zu Vor- und Nachteilen, Einsatzmöglichkeiten und Grenzen, Einsparungen und
Kosten etc. sind notwendig.

4.7     Verbesserung gesetzliche Vorschriften und Standards
Zum jetzigen Zeitpunkt sind die Möglichkeiten bei gesetzlichen Vorschriften im Bereich
Bauen und Wärmepumpen mitzuwirken, begrenzt:

•      EU Ökodesign-Richtlinien für Gebäude wurden kürzlich eingeführt bzw. werden für
       Wärmepumpen ab September 2015 gelten.
•      Die Deklaration gemäss EU Energielabel ist für Wärmepumpen ab September 2015 in
       der EU obligatorisch. In der Schweiz besteht keine Pflicht, es darf ab diesem Zeitpunkt
       aber nach diesem Label deklariert werden.
•      Die im Entwurf der revidierten Schweizer Energieverordnung EnV vorgesehenen
       Mindestanforderungen an Wärmepumpen wurden Mitte 2014 abgelehnt.
•      Die MuKEn 2014 ist gerade in der Vernehmlassung und wird voraussichtlich 2016 gültig.

Längerfristig betrachtet, ist wichtig, die gesetzlichen Entwicklungen in der Schweiz und EU
im Bereich Bauen und Wärmepumpen weiterhin sorgfältig zu verfolgen und bei den nächsten
Revisionen aktiv mitzuwirken.

Insbesondere sollen die energetischen Anforderungen an die Wärmepumpen verschärft
werden, um damit ihre Effizienz zu steigern. Falls es gelingt, hohe Anforderungen an die
Geräte einzuführen, so hat dies einen flächendeckenden, EU-weiten Einfluss.

	
                                               	
  

	
                                               	
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Anhang 1: Wärmebedarf Heizung und Warmwasser
1. Definitionen
•      Heizwärmebedarf: Er entspricht derjenigen Wärme, die dem beheizten Raum während
       einer Berechnungsperiode (z.B. eines Jahres) zugeführt werden muss, um den Sollwert
       der Raumtemperatur einzuhalten, bezogen auf die Energiebezugsfläche. Die
       Energiebezugsfläche ist die Summe aller ober- und unterirdischen Geschossflächen, die
       innerhalb der thermischen Gebäudehülle liegen und für deren Nutzung ein Beheizen
       oder Klimatisieren notwendig ist.
•      Wärmebedarf Warmwasser: Er entspricht derjenigen Energie, die dem
       Wassererwärmungssystem während einer Berechnungsperiode (z.B. eines Jahres)
       zugeführt werden muss, um den Wärmebedarf fürs Warmwasser zu decken, bezogen
       auf die Energiebezugsfläche. Darin berücksichtigt sind der Wärmebedarf für
       Warmwasser, die Verluste bei der Wärmeerzeugung, -speicherung und -verteilung
       (inklusive der Warmhaltung der Verteilleitungen) sowie die Verluste beim Ausstoss.

2. Erläuterungen
•      Der Heizwärmebedarf von Mehrfamilien- und Einfamilienhäusern wird gemäss Norm SIA
       380/1 Ausgabe 2009 kalkuliert. Er umfasst Transmissionswärmeverluste plus
       Lüftungswärmeverluste abzüglich (nutzbare) Wärmegewinne. Zur Berechnung des
       Heizwärmebedarfs werden zudem die Gebäudehüllfläche und die Gebäudehüllzahl
       benötigt. Norm SIA 416/1 gibt an, wie diese beiden Kenngrössen ermittelt werden.
       Ausgangspunkt bei SIA 380/1:2009 ist eine Jahresmitteltemperatur von 8.5°C. Ist sie
       tiefer (z.B. im Engadin) darf der Heizwärmebedarf höher sein, ist sie höher (z.B. im
       Tessin) muss er tiefer sein. Bei Umbauten darf der Heizwärmebedarf 25% höher sein
       (Faktor 1.25). SIA 380/1:2009 wurde kürzlich revidiert (Vernehmlassung Ende 2013).
       Vorgesehene Änderungen sind u.a.:
                o Erhöhung der Jahresmitteltemperatur von 8.5°C auf 9.4°C bei den
                    Grenzwerten Heizwärmebedarf (Klimaerwärmung)
                o Verschärfung der Grenzwerte bezüglich Heizwärmebedarf (ca. 5%)
                o Das Warmwasser wird neu in SIA 385/2 geregelt
•      Der Wärmebedarf für Warmwasser ist gegenwärtig noch in SIA 380/1:2009 geregelt,
       zukünftig wird er in der SIA 385/2 geregelt sein. Zur Zeit werden für den Wärmebedarf für
       Warmwasser noch Konstanten eingesetzt. Im Mehrfamilienhaus sind es 21 kWh/m2 a, im
       Einfamilienhaus 14 kWh/m2 a. Zukünftig, d.h. mit SIA 385/2, wird der Wärmebedarf
       Warmwasser von der (Standard-) Wohnungsbelegung abhängen. Auch eine
       Warmwasser-Verlustzahl wird einberechnet werden. Gemäss Jürg Nipkow, Präsident
       Kommission SIA 385 Warmwasseranlagen, kann der Wärmebedarf Warmwasser dann
       bei relativ kleinen Wohnungflächen deutlich höher ausfallen als nach alter Norm SIA
       380/1:2009. Die Berechnung pro m2 wird aufwendiger sein. SIA 385/2 ist beschlossen,
       Sie wird voraussichtlich im Herbst 2014 publiziert und damit ab dann in Kraft treten.

	
                                               	
  

	
                                               	
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Anhang 2: Wärmebedarf MINERGIE-Bauten
Die untenstehende Tabelle zeigt den typischen Heizwärmebedarf von MINERGIE-Bauten vor
Abzug der Komfortlüftung (QhStandard) und nach Abzug der Komfortlüftung (QhEffektLuft) sowie
den Wärmebedarf des Warmwassers (kontante Werte gemäss SIA 380/1:2009). Die Daten
zum Heizwärmebedarf beziehen sich auf im 2013 gebaute bzw. sanierte Mehr- und
Einfamilienhäuser im MINERGIE bzw. MINERGIE-P-Standard. Für MINERGIE-A-Bauten
liegen nicht genügend Daten vor. Gemäss Angaben von MINERGIE liegt ihr
Heizwärmebedarf zwischen den Werten von MINERGIE und MINERGIE-P.

Bau-            Bauvorhaben         Heizwärme-                 Effektiver       Warmwasser    Total
                                                    2                                  2            2
standard                            bedarf kWh/m               Heizbedarf       kWh/m a       kWh/m a
                                                                       2
                                    a                          kWh/m a          (SIA
                                    (QhStandard, SIA           (QhEffektLuft)   380/1:2009)
                                    380/1:2009)

MINERGIE        Neubau      MFH     34                         26               21            47

                            EFH     34                         26               14            40

                Sanierung   MFH     46                         40               21            61

                            EFH     46                         40               14            54

MINERGIE-P      Neubau      MFH     25                         16               21            37

                            EFH     25                         16               14            30

                Sanierung   MFH     27                         18               21            29

                            EFH     27                         18               14            32

(Quelle Heizwärmebedarf: von MINERGIE erhaltene Daten)

•      Bei allen MINERGIE-Bauten muss zwar die Anforderungen an den Wärmebedarf
       Heizung und Warmwasser erfüllt sein (Basis ist SIA 380/1:2009), ausschlaggebend, ob
       der entsprechende MINERGIE-Standard erreicht wird oder nicht, ist jedoch der
       gewichtete Energiebedarf (MINERGIE(-Eco)-Neubauten: ≤ 38 kWh/m2 a; MINERGIE-P(-
       Eco): ≤ 30 kWh/m2 a; Strom wird gewichtet mit Faktor 2 (nur! Sollte 3 sein). In Regionen
       mit einer Jahresmitteltemperatur ≤ 8.5°C (wie z.B. im Engadin) müssen daher zur
       Erfüllung dieser Anforderung grössere Anstrengungen unternommen werden (z.B. noch
       bessere Dämmung) als in Regionen mit höherer Jahresmitteltemperatur (wie z.B. im
       Tessin).
•      Alle drei MINERGIE(-Eco)-Standards (Basisstandard, P und A) orientieren sich bezüglich
       Heizwärmebedarf und Warmwasser gegenwärtig an SIA 380/1:2009. Ob und wann auf
       die zukünftigen SIA-Normen abgestützt wird und zu welchen Änderungen diese
       Umstellung gegebenenfalls führen wird, ist zum jetzigen Zeitpunkt nicht bekannt.

	
                                                      	
  

	
                                                      	
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Anhang 3: Einflussfaktoren Jahresarbeitszahlen Wärmepumpen
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe gibt das Verhältnis zwischen produzierter Heiz-
bzw. Warmwasserenergie und aufgenommener elektrischer Energie (inkl. Hilfsenergie) über
ein ganzes Jahr an. Im Gegensatz zum Coefficient of Performance COP, einem im Labor
gemessenen Wert, ist die Jahresarbeitszahl ein Praxiswert, denn erst die durchschnittliche
Leistungszahl der ganzen Anlage über ein Jahr bestimmt den tatsächlichen elektrischen
Energieverbrauch bzw. die effektiven Elektrizitätskosten für die Wärmepumpe.

Beispiel:

Wärmebedarf              Total Heizenergie und   Jahresarbeitszahl der   Total 1’500 kWh/a
Heizung und              Energie für             Wärmepumpe (Heizung     benötigte elektrische
Warmwasser               Warmwasser              und Warmwasser): 4      Energie (Endenergie)
         2
30 kWh/m a
                         6’000 kWh/a
                                  2       2
Energiebzugsfläche       (30 kWh/m * 200 m )                             Total 4’500 kWh/a
           2
(z.B. 200 m )                                                            benötigte
                                                                         Umweltenergie (z.B. aus
                                                                         Luft oder Sole)

Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ergibt sich aus dem Zusammenspiel vieler
Faktoren u.a. von Klima, Wärmequelle (Luft, Sole, Wasser), Betriebsart (monovalent,
bivalent, monoenergetisch), Regelung (Frequenzumrichter zur Drehzahlregelung des
Kompressors, oder nicht), Verlusten im Betrieb und dem Benutzerverhalten.

Je höher die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ist, desto effizienter ist sie, d.h. desto
weniger elektrische Energie verbraucht sie. Hohe Jahresarbeitszahlen von Wärmepumpen
werden insbesondere begünstigt durch eine geringe Temperaturdifferenz zwischen
Wärmequelle und Wärmenutzung. Faktoren, die einen Einfluss auf die Jahresarbeitszahl
haben sind u.a.:

•      Wärmequelle und Regelung: Sole-Wasser-Wärmepumpen sind im Allgemeinen
       effizienter als Luft-Wasser-Wärmepumpen ohne Drehzahlregelung. Wärmepumpen mit
       Drehzahlregelung werden auch als «modulierend» oder «Inverter-Wärmepumpen»
       bezeichnet. Sie passen die Wärmeleistung besser dem effektiven Bedarf an, haben
       weniger Ein-Ausschalt-Zyklen und eine bessere Ausnutzung der Wärmetauscher.
       Deshalb ist ihre mittlere Temperaturdifferenz zwischen Quelle und Bedarf geringer.
       Daraus resultiert eine höhere Jahresarbeitszahl bei gleichem Coefficient of Performance
       COP. Der leicht höhere Preis für die Drehzahlregelung lohnt sich in der Regel. Luft-
       Wasser-Wärmepumpen, die drehzahlgeregelt laufen, können ähnlich effizient sein wie
       Erdwärmepumpen ohne Drehzahlregelung. Am effizientesten sind geregelte Wasser-
       Wasser-Wärmepumpen, welche im Folgenden aber nicht weiter berücksichtigt werden,
       da sie höhere Standortkriterien haben und deshalb nur selten installiert werden können.
•      Betriebsart:
               o Monovalent bedeutet, dass die Wärmepumpenanlage den gesamten
                   Wärmebedarf auch bei tiefsten Aussentemeperaturen voll decken kann und
                   die einzige Wärmequelle im Haus ist (also kein zweiter Wärmeerzeuger, kein
	
                                                	
  

	
                                                	
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Heizstab). Die Jahresarbeitszahl ist bei tiefen (unter 0°C) und bei sehr tiefen
                   Aussentemperaturen (-10°C) sehr schlecht, weil (neben der höheren
                   Temperaturdifferenz zwischen Quelle und Bedarf) die Luftbestrichenen Teile
                   (Wärmetauscher) vereisen und regelmässig abgetaut werden müssen.
               o Bivalent bedeutet, dass die Wärmepumpenanlage mit einer zweiten Heizung
                   kombiniert wird, die sie in Spitzenzeiten unterstützt (also mit Heizstab oder
                   Heizkessel). Deshalb kann die Wärmepumpe auf eine geringere
                   Aussentemperatur ausgelegt werden und ist dadurch auch effizienter.
               o Monoenergetisch bedeutet, dass die Wärmepumpe mit einer elektrischen
                   Zusatzheizung (Heizstab) betrieben wird. Dies muss wegen der zusätzlichen
                   elektrischen Spitzenlast an kalten und sehr kalten Tagen und der daraus
                   erhöhten Netzbelastung unbedingt vermieden werden.
•      Kombi- oder getrennte Anlagen: Kombianlagen liefern Warmwasser (55°C bis 60°C)
       und Heizwärme (häufig nur noch 35°C). Bei kombinierten Anlagen müssen alle
       Komponenten auf die höhere erforderliche Warmwassertemeperatur ausgelegt werden.
       Die höhere Temperaturdifferenz reduziert die Jahresarbeitszahl. Bei getrennten Anlagen
       mit separater Erwärmung des Heizwassers und des Trinkwarmwassers kann dies für den
       Heizungsteil vermieden werden.
•      Einsatz von Bestgeräten: Je höher der COP des Wärmepumpen-Aggregats ist, desto
       effizienter arbeitet es, das heisst desto besser sind die Voraussetzungen, eine hohe
       Jahresarbeitszahl zu erreichen. Der COP gibt bei der Wärmepumpe das Verhältnis
       zwischen Heizleistung und aufgenommener elektrischer Leistung bei einem bestimmten
       Betriebspunkt an. Ein Beispiel: Ein COP von 5 bei B0/W35 (das heisst einer Sole-
       Temperatur von 0°C und einer Nutztemperatur von 35°C) steht das 5-fache der
       eingesetzten elektrischen Leistung als nutzbare Wärmeleistung zur Verfügung. Der
       Zugewinn stammt aus der entzogenen Umgebungswärme. Die Leistungszahlen von
       Wärmepumpen werden in Testzentren (z.B. am Wärmepumpen-Testzentrum WPZ in
       Buchs/SG) bei verschiedenen standardisierten Betriebspunkten gemessen und sagen
       damit aus, wie effizient die Wärmepumpe im jeweiligen Betriebspunkt arbeitet. So
       können einzelne Wärmepumpen bezüglich ihrer Effizienz miteinander verglichen werden.
       Über den zu erwartenden Energiebedarf hat der COP-Wert jedoch nur begrenzte
       Aussagekraft. Denn im praktischen Einsatz arbeiten Wärmepumpen über das ganze Jahr
       gesehen nur selten im angegebenen Betriebspunkt, sondern durchlaufen
       unterschiedlichste Betriebspunkte. Der COP ist zwar ein Gütekriterium für
       Wärmepumpen, erlaubt jedoch keine energetische Bewertung der Gesamtanlage.
       Zudem beinhaltet der COP die Hilfsenergien für Pumpen und Ventilatoren nicht.
•      Gute Dimensionierung, Auslegung und Betriebseinstellung: Ebenfalls einen
       entscheidenend Einfluss auf die Jahresarbeitszahl haben die richtige Dimensionierung
       (keine unnötigen Leistungsreserven), optimale Auslegung (Wärmepumpen arbeiten
       umso besser, je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und
       Heizwassertemperatur ist) und gute Betriebseinstellungen der Gesamtanlage.
•      Tiefe Heizwassertemperatur: Mit möglichst grossen Flächen für die Wärmeabgabe
       über Fussboden, Wände oder (grosse) Radiatoren kann die Heizwassertemperatur tief
       gehalten werden (z.B. max. 35°C, Radiatoren max. 45°C bis 50°C). Das erhöht die
       Jahresarbeitszahl und die Effizienz des Systems. Die Senkung der Heizwasser-

	
                                                	
  

	
                                                	
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temperatur um 5°C reduziert den elektrischen Energieverbrauch der Wärmepumpe um
       etwa 8 Prozent. Mit Radiatoren resultieren deutlich tiefere COP-Werte.
•      Sparsame Umwälzpumpen: Hocheffiziente, drehzahlgeregelte und richtig
       dimensionierte Umwälzpumpen auf der Wärmequellenseite (z.B. bei Erdsonden)
       benötigen bis zu 80% weniger elektrische Energie als herkömmliche Heizungspumpen.
       Ihr Ersatz verbessert die Gesamteffizienz des Heizsystems.
•      Sparsame Ventilatoren: Hocheffiziente, drehzahlgeregelte und richtig dimensionierte
       Ventilatoren auf der Wärmequellenseite (z.B. bei Luft-Wasser-Wärmepumpen) benötigen
       bis zu 80% weniger elektrische Energie als herkömmliche Ventilatoren. Ihr Ersatz
       verbessert die Gesamteffizienz des Heizsystems.
•      Klima: Das Klima hat ebenfalls einen Einfluss auf die Jahresarbeitszahl. Je höher die
       Jahresmitteltemperatur ist, desto besser fällt die Jahresarbeitszahl aus.
•      Benutzerverhalten: Auch ein gutes Benutzerverhalten der BewohnerInnen wirkt sich
       positiv auf die Jahresarbeitszahl aus (z.B. keine dauergekippten Fenster im Winter).

	
                                             	
  

	
                                             	
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Anhang 4: Abschätzung von Jahresarbeitszahlen nach WPesti
Ein in der Praxis häufig angewendetes Instrument zur Abschätzung von Jahresarbeitszahlen
einer Wärmepumpe ist das Excel-Tool von WPesti (Download: www.endk.ch, gültig bis Ende
2015). Bei MINERGIE(-P, -A)-Bauten ist der Nachweis mit diesem Tool Pflicht. Im Tool sind
u.a. folgende Parameter zu hinterlegen:

•      Klimastation
•      Heizwärmebedarf nach SIA 380/1:2009 und Verluste (Transmission, Lüftung, Verteilung)
•      Wärmebedarf Warmwasser nach SIA 380/1:2009 und Verluste (Speicher, Verteilung)
•      Name und Typ der Wärmepumpe (Daten vieler in der Schweiz erhältlichen
       Wärmepumpen sind bereits hinterlegt)
•      Wärmequelle (Luft, Sole, Wasser)
•      Einsatz (Heizung, Warmwasser)
•      Betriebsweise der Anlage (monovalent, mit elektrischer Zusatzheizung, fossil-bivalent)
•      Quelltemperatur
•      Heizleistung und COP bei Vorlauftemperatur 35°C und 55°C
•      Elektrische Leistungsaufnahme Solepumpe
•      Solaranlage (keine Solaranlage, solare Wassererwärmung, Warmwasser und Heizung)
•      Verluste im Betrieb (Anfahren, Speicher, etc.)

Der elektrische Zusatz ist nicht berücksichtigt. Abweichungen von den nach WPesti
abgeschätzten Werten treten in der Praxis auf. Gründe dafür können u.a. ungünstige
Betriebseinstellungen der Wärmepumpe sein, aber auch ein besonders kalter bzw. milder
Winter oder ungünstiges Benutzerverhalten.

	
                                              	
  

	
                                              	
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Anhang 5: Berechnung jährlicher elektrischer Energieverbrauch
von Wärmepumpen (kWh/m2 a)
Der jährliche elektrische Energieverbrauch einer Wärmepumpe pro m2 Energiebezugsfläche
für Heizung und Warmwasser hängt ursächlich ab vom jährlichen Wärmebedarf dafür
(abzüglich Nutzung erneuerbarer Energien) und der Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe.

Der jährliche elektrische Energieverbrauch kann nach der folgenden Formel berechnet
werden:

       Summe jährlicher Wärmebedarf Heizung und Warmwasser	
  
             2
       (kWh/m a)
       ______________________________________	
                  =	
     Jährlicher
                                                                         Stromverbrauch der
       Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe                                  Wärmepumpe
                                                                                 2
                                                                         (kWh/m a)

Beispiel:
(26 kWh/m2 a (Heizwärmebedarf) + 14 kWh/m2 a (Warmwasser)): 4.5 (JAZ) = 8.9 kWh/m2 a

Der Heizwärmebedarf wird bei einer Standardnutzung mit Mittelwerten in Bezug auf
Raumtemperatur, Belegung, Lüftungsverhalten, Aussentemperaturen etc. kalkuliert (gemäss
SIA 380/1: 2009 bzw. zukünftiger Norm). Damit sind die Energiekennzahlen verschiedener
Gebäude vergleichbar.

Beim Warmwasser wird aufgrund der Standardnutzung vorläufig noch ein konstanter Wert
von 21 kWh/m2 a (Mehrfamilienhaus) bzw. 14 kWh/m2 a (Einfamilienhaus) angenommen
(dito SIA 380/1:2009), nach neuer Norm (SIA 385/2) werden es andere Werte sein.

Der am Elektrozähler der Wärmepumpe (d.h. ohne Haushaltstrom) tatsächlich abgelesene
Elektrizitätsverbrauch stimmt in der Praxis mit dem berechneten elektrischen
Energieverbrauch der Wärmepumpen in der Regel nicht überein. Der Heizwärmebedarf kann
je nach Härte des Winters, grösserer Belegung oder je nach Benutzerverhalten (z.B.
dauergekippte Fenster) beträchtlich schwanken. Insbesondere beim Wärmebedarf für
Warmwasser gibt es im Alltag erhebliche Abweichungen vom SIA 380/1:2009-Wert, da der
effektive Verbrauch stark von der Belegung und dem Benutzerverhalten abhängt (z.B. oft
und lang duschen / baden etc.).

Fazit: Je nach Norm, die dem Heizwärmebedarf bzw. dem Wärmebedarf Warmwasser zu
Grunde gelegt wird, resultieren unterschiedliche elektrische Energieverbrauchswerte der
Wärmepumpe. Zudem handelt es sich hierbei um Rechenwerte, die meist nicht mit den
Praxiswerten übereinstimmen.

	
                                                       	
  

	
                                                       	
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Anhang 6: Ziel: Energiebilanz 0 kWh/a
Ursprünglich war vorgesehen, einen ambitionierten, aber realistischen Zielwert für den
jährlichen elektrischen Energieverbrauch einer Wärmepumpe pro m2 Energiebezugsfläche
für Heizung und Warmwasser festzulegen. Damit kann der Grad der anzustrebenden
Gesamteffizienz gut ausgedrückt bzw. festgelegt werden. Von der Vorgabe eines solchen
Zielwertes wird zum jetzigen Zeitpunkt aus folgenden Gründen abgesehen:

•      Der errechnete elektrische Energieverbrauch der Wärmepumpen hängt wesentlich von
       der jeweiligen Norm ab, die zur Berechnung des Heizwärmebedarfs bzw.
       Warmwassersbedarfs verwendet wird:
              o Legt man die Norm SIA 380/1:2009 zu Grunde (so wie dies bei MINERGIE
                   gegenwärtig (noch) der Fall ist), wird im Falle einer effizienten Sole-Wasser-
                   Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von 4.5 bereits bei allen in Tabelle
                   Anhang 2 aufgeführten MINERGIE-Bauten ein elektrischer Energieverbrauch
                   um 10 kWh/m2 oder weniger erreicht (Ausnahme: sanierte Bauten im
                   MINERGIE-Basistandard: 13.5 kWh/m2).
              o Grosse Veränderungen stehen bei den Warmwasser-Werten bevor. Künftig
                   wird das Warmwasser nach Belegung berechnet, was automatisch zu
                   anderen elektrischen Energieverbrauchswerten für Wärmepumpen führen
                   wird. Verlässliche Zahlen, die zeigen, in welchem Bereich der Wärmebedarf
                   Warmwasser sich gemäss neuer Norm bewegen wird, liegen noch keine vor.
                   Insbesondere vor diesem Hintergrund ist es wenig sinnvoll, zum jetzigen
                   Zeitpunkt einen Zielwert für den jährlichen elektrischen Energieverbrauch
                   einer Wärmepumpe pro m2 zu definieren.

Stattdessen soll die Stromproduktion mit erneuerberen Energien vorangetrieben werden.
Zum bezieht sich dies auf naturemade star-Stromprodukte, zum anderen auf die
Eigenstromerzeugung mit einer Photovoltaikanlage zur Deckung des eigenen Strombedarfs
mit dem Ziel einer Wärmepumpen-Energiebilanz von 0 kWh/a für Heizung und Warmwasser.

	
                                                	
  

	
                                                	
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Anhang 7: Komponenten der Wärmepumpen-Position
1. Hoher Gebäudestandard
Effizienzpfad SIA
Grundlagen und Zielwerte für Wärme, elektrische Energie, Graue Energie und induzierte
Mobilität. Einzelne Merkblätter sind zu den Teilwerten vorhanden.

Zitat SIA: «Das Merkblatt SIA-Effizienzpfad Energie (SIA 2040) und die zugehörige
Dokumentation (SIA D0236) sowie die Rechenhilfe SIA 2040 bilden die Basis für die
Umsetzung dieses Etappenziels der 2000-Watt-Gesellschaft im Gebäudebereich.

Der SIA-Effizienzpfad Energie zeichnet sich durch eine gesamtenergetische Betrachtung
aus: Neben der Betriebsenergie werden auch deren Graue Energie und die
standortabhängige Mobilität einbezogen. Als entscheidende Neuerung ist es gelungen, auch
Zielwerte für die Treibhausgasemissionen anzugeben. Sie sind wegen der
Klimaauswirkungen zentral und bilden neben der nicht erneuerbaren Primärenergie die
zweite Beurteilungsgrösse.

Der SIA-Effizienzpfad Energie setzt für die drei Gebäudekategorien Wohnen, Büro und
Schulen Zielwerte und zwar für Neubauten wie auch für Umbauten und Sanierungen.

Damit ist erstmals eine energetische Betrachtung über den ganzen Lebenszyklus von
Gebäuden möglich, die mit dem Bereich Mobilität auch das siedlungs- und städtebauliche
Umfeld einbezieht. Der SIA-Effizienzpfad Energie gibt dem energieeffizienten Bauen eine
neue Dimension.» (siehe auch www.sia.ch/fileadmin/content/download/sia-
norm/kommissionen/SIA_Faltblatt_Effizienzpfad_A4.pdf)

MuKEn 2014
Bauen nach MINERGIE-Standards ist zum heutigen Zeitpunkt noch nicht Standard (Zahlen
MINERGIE-Bauten siehe Anhang 8). Mit Inkrafttreten der angepassten kantonalen
Gesetzgebung (Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich MuKEn 2014, zur Zeit in
der Vernehmlassung, voraussichtlich ca. 2016) ist vorgesehen, dass Neubauten und
Gesamtsanierungen von Altbauten künftig in etwa den heutigen MINERGIE-Basisstandard
zu erfüllen haben. Die Kantone sind angehalten, die Bestimmungen bis ins Jahr 2020 in ihr
kantonales Energierecht zu übernehmen (siehe Anhang 9).

Die Energievorschriften der Kantone gehen mit den MuKEn 2014 weniger weit als die
Gebäudeanforderungen in der EU (Energiedirektive 2010/31). Begründet wird dies damit,
dass in der Schweiz im Gegensatz zu den umliegenden Ländern aufgrund der hohen
Erstellungskosten das Kostenoptimum zwischen Investitions- und Betriebskosten bereits bei
weniger Dämmung erreicht werde. Investitionen in eine noch bessere Gebäudehülle würden
sich entsprechend weniger rentieren als in der EU (Hauseigentümer, Ausgabe Nr. 11, 15.
Juni 2014).

MINERGIE
Bei den MuKEn-Vorschriften handelt es sich um Mindestanforderungen. Selbstverständlich
dürfen Bauherrschaften freiwillig energetisch auch besser bauen. Sogenannte Null-
Wärmeenergie-Häuser (siehe Anhang 10) verbrauchen in der Jahresbilanz netto keine
	
                                             	
  

	
                                           	
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