Pompy ciepła w starym budownictwie. Fraunhofer sprawdził, jak działają

Czteroletni projekt obejmujący testy 77 instalacji pomp ciepła w rzeczywistych warunkach wykazał wysoką sprawność systemów oraz kilkudziesięcioprocentową redukcję emisji CO2 w porównaniu z ogrzewaniem gazowym.

Pompy ciepła mogą pracować wydajnie i przyjaźnie dla klimatu również w starszych budynkach – to główny wniosek z czteroletniego projektu badawczego przeprowadzonego przez Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. W ramach programu „Quality Assurance of Heat Pumps in Existing Buildings” zespół naukowców monitorował 77 systemów grzewczych w rzeczywistych warunkach, tj. w domach jedno- i trzyrodzinnych. Wyniki pokazują, że nowoczesne pompy ciepła mogą być realną alternatywą dla gazu, nawet bez pełnej modernizacji energetycznej budynku.

W ciągu czterech lat badań odnotowano sezonowe współczynniki efektywności (SPF) od 2,6 do 5,4, co oznacza, że z jednej jednostki energii elektrycznej urządzenia wytwarzały od 2,6 do 5,4 jednostki ciepła. Średnia dla pomp powietrze/woda wyniosła 3,4, a dla gruntowych 4,3 – są to wartości wyższe niż w poprzednim projekcie z 2019 roku. Badacze nie stwierdzili zależności między efektywnością pomp a rokiem budowy domów, co potwierdza, że nawet starsze obiekty mogą osiągać dobre wyniki bez kosztownych renowacji.

REKLAMA

Ponad 60 proc. mniej emisji

Analiza emisji CO2 pokazała, że systemy z badanej grupy w 2024 roku wytwarzały średnio 64 proc. mniej emisji niż kotły gazowe, nawet po uwzględnieniu zmiennego w czasie miksu energetycznego w Niemczech. Dla badaczy był to pierwszy przypadek, gdy emisje obliczano w sposób dynamiczny – z uwzględnieniem danych kwartalnych, co daje dokładniejszy obraz wpływu na klimat.

W ramach projektu przeprowadzono także długoterminowe pomiary akustyczne pięciu losowo wybranych instalacji typu powietrze/woda. W większości lokalizacji poziom dźwięku mieścił się w normach, a potencjalne przekroczenia można było zredukować przez dobór urządzeń o niższej mocy akustycznej lub zmianę ich położenia.

PV wzmacnia efekt

Badacze z Fraunhofer ISE sprawdzili również integrację pomp ciepła z instalacjami fotowoltaicznymi. W budynkach bez magazynu energii udział samowystarczalności energetycznej wynosił 25–40 proc., a z zastosowaniem baterii wzrastał do 62 proc. Oznacza to, że połączenie PV i pompy ciepła może znacząco zwiększyć niezależność energetyczną gospodarstw domowych, a także zmniejszyć obciążenie sieci w okresach szczytowych.

REKLAMA

Zespół na podstawie pomiarów i analizy eksploatacji opracował matrycę procesową – narzędzie wspierające planistów i instalatorów w identyfikowaniu błędów projektowych i instalacyjnych. Dokument ten ma pomóc w podnoszeniu jakości montażu i optymalizacji działania pomp ciepła w istniejących budynkach.

Rekordowa sprzedaż i zmiana lidera rynku grzewczego

Wyniki badania Fraunhofera wpisują się w rekordowy wzrost popularności pomp ciepła w Niemczech. Według danych Bundesverband Wärmepumpe (BWP) w 2024 roku sprzedano około 356 tysięcy tych urządzeń, co oznacza wzrost o 50 proc. rok do roku i po raz pierwszy dało pompom ciepła pozycję lidera rynku grzewczego (przed kotłami gazowymi). Udział tych urządzeń w nowych instalacjach grzewczych przekroczył 52 proc., a w sektorze nowych budynków sięgnął blisko 70 proc. W 2025 roku trend ten utrzymał się pomimo ograniczenia programów dotacyjnych – sprzedaż jest w dalszym ciągu napędzana rosnącymi kosztami paliw kopalnych, zmianami regulacyjnymi oraz większą świadomością ekologiczną właścicieli budynków. Być może, że w perspektywie kilku lat pompy ciepła staną się standardem nie tylko w nowych inwestycjach, ale także w modernizowanych budynkach jednorodzinnych.

Najnowsze wyniki projektu Fraunhofera potwierdzają, że technologia ta może skutecznie zastępować gaz również w starszym zasobie mieszkaniowym, co otwiera drogę do dalszej elektryfikacji niemieckiego sektora grzewczego.

Projekt zrealizowano z udziałem dziewięciu producentów urządzeń, m.in. Bosch, Viessmann, Vaillant, Panasonic, NIBE, Stiebel Eltron i DAIKIN, a także operatorów sieci Lechwerke AG i Stadtwerke Stuttgart. Inicjatywa była finansowana przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii w ramach programu wspierającego dekarbonizację ogrzewnictwa w Niemczech.

Radosław Błoński 

redakcja@gramwzielone.pl

© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.