Fast 20 % der Schweizer Gebäude werden mit Wärmepumpen beheizt
Laut dem Bundesamt für Statistik gab es 2021 in der Schweiz 1,77 Millionen Wohngebäude und 4,69 Millionen Wohnungen. Davon wurden 58 % mit fossilen Brennstoffen wie Öl und Gas beheizt, während 17 % mit Wärmepumpen ausgestattet waren. Der Anteil der Wärmepumpen hat sich seit dem Jahr 2000 vervierfacht. Bezogen auf die Bevölkerung verfügte jeder Vierte über eine Gasheizung.
Wärmepumpen beleben die HVAC&R-Branche – Bericht zur Chillventa 2022
Die Chillventa startete am 11. Oktober 2022 in Nürnberg und war die erste Präsenzveranstaltung seit vier Jahren. Führende Hersteller der Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Kältetechnik (HVAC&R) kehrten mit ihren neuesten Produkten und Technologien auf die Ausstellungsbühne in der wunderschönen Altstadt mit ihren farbenfrohen Bäumen zurück.
Effiziente Schlüsselkomponenten
Die Nachfrage nach effizienten HLK-Systemen steigt in Europa weiter an. Dies ist einerseits auf die steigenden Energiepreise aufgrund der Energiekrise und andererseits auf strengere Energieeffizienzstandards wie Ökodesign zur Dekarbonisierung zurückzuführen. Um die Effizienz des Gesamtsystems zu steigern, entwickeln führende Hersteller von HLK-Komponenten aktiv hocheffiziente Kompressoren, Wärmetauscher und verschiedene elektronische Steuergeräte und setzen dabei auf neuartige Technologien. Auf der Chillventa 2022 wurden beispielsweise hocheffiziente Inverterkompressoren, magnetgelagerte Schrauben- und Kreiselkompressoren sowie gasgetriebene Kreiselkompressoren vorgestellt. Einige dieser Kompressoren haben bereits zu erheblichen Energieeinsparungen in der Prozesskühlung, der Transportklimatisierung, bei Wärmepumpen und anderen HLK-Bereichen geführt.
Belüftungswachstum im Einklang mit der IAQ-Nachfrage
Die Nachfrage nach Lüftungslösungen verzeichnet Berichten zufolge ein beispielloses Wachstum. Dies ist auf die zunehmend strengeren Anforderungen an eine gesunde Raumluftqualität (IAQ) während der anhaltenden Pandemie und die steigende Nachfrage aus den Bereichen Medizin, Rechenzentren und Wärmepumpen zurückzuführen. In diesem Zusammenhang wurden auf der Chillventa 2022 verschiedene Ventilatoren vorgestellt. Angesichts dieser rasant steigenden Nachfrage leiden die Ventilatorhersteller jedoch häufig unter unzureichenden Lagerbeständen, was unter anderem auf Lieferengpässe bei Halbleitern zurückzuführen ist.
Boomende ATW-Wärmepumpen
Angesichts gestiegener Anforderungen an Klimaschutz und Energieeinsparung sowie der Energiekrise infolge der Ukraine-Krise hat sich die Europäische Union (EU) dazu verpflichtet, die Nutzung fossiler Brennstoffe schrittweise abzuschaffen und stattdessen Wärmepumpenheizungen zu fördern. Insbesondere Luft-Wasser-Wärmepumpen (ATW) haben sich in Europa zu einer der besten Lösungen für die Beheizung von Wohngebäuden entwickelt.
Laut Datenbank erreichte der europäische ATW-Wärmepumpenmarkt im Jahr 2021 1,09 Millionen Einheiten, ein Anstieg von 46,1 % gegenüber dem Vorjahr. Bis 2025 wird ein Wachstum des europäischen Marktes auf drei Millionen Einheiten erwartet.
Unterstützt durch diese Trends stand auf der Chillventa 2022 eine breite Palette von ATW-Wärmepumpen für private, gewerbliche und industrielle Anwendungen im Rampenlicht. Die meisten führenden Klimaanlagenhersteller aus Japan, Südkorea und China sowie kleine und mittelgroße europäische Hersteller stellten Produkte im Zusammenhang mit ATW-Wärmepumpen aus.
Kältemittel für ATW-Wärmepumpen – Was sind unsere Ziele?
Das Dekarbonisierungsziel hat den Einsatz von Kältemitteln mit geringerem Treibhauspotenzial (GWP) und natürlichen Kältemitteln beschleunigt. Auf der Chillventa 2022 wurden zahlreiche Produkte mit solchen Kältemitteln ausgestellt.
Was Kompressoren betrifft, bringen die Hersteller neue Modelle von Kolben-, Rotations-, Scroll-, Schrauben- oder Kreiselkompressoren auf den Markt, die ein geringeres GWP und natürliche Kältemittel verwenden.
Traditionell verwendeten ATW-Wärmepumpen auf dem europäischen Markt hauptsächlich R410A mit hohem GWP. In den letzten Jahren erfolgte jedoch eine Umstellung auf das Kältemittel R32 mit niedrigerem GWP, das sich zum gängigen Kältemittel entwickelt hat. Zahlreiche R32-Modelle von ATW-Wärmepumpen wurden auch auf der Chillventa 2022 ausgestellt. Außerdem wurden neue luftgekühlte R32-Kältemaschinen und reversible Wärmepumpen vorgestellt.
Darüber hinaus wurden Kompressoren und Kühler ausgestellt, die Hydrofluorolefin-Kältemittel (HFO) mit niedrigeren GWP-Werten verwenden.
Ein weiteres Highlight waren die Propan-ATW-Wärmepumpen (R290), die auf der Chillventa 2022 für Aufsehen sorgten. Verschiedene Modelle dieser R290-ATW-Wärmepumpen wurden von zahlreichen Herstellern vorgestellt, darunter kleine und mittelgroße europäische Hersteller und Erstausrüster (OEMs) aus China. Ein japanischer Hersteller präsentierte zudem sein neues R290-ATW-Wärmepumpenmodell als Muster. Dieses Modell wird in Kürze auf dem europäischen Markt eingeführt.
Um herauszufinden, warum die Anzahl der ausgestellten R290 ATW-Wärmepumpen in diesem Jahr stark gestiegen ist, haben wir einige Aussteller interviewt.
Diesen Interviews zufolge wurde vermutet, dass dieser Boom auf mehrere Faktoren zurückzuführen ist. Ein wesentlicher Faktor dürfte das Lizenzierungssystem für Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW) als Kältemittel im Rahmen der F-Gase-Verordnung sein. Die Verordnung sieht einen schrittweisen Abbau von HFKW vor, der die Markteinführung solcher Gase in der EU mengenmäßig begrenzt. Seit dem 1. Januar 2015 ist für Hersteller und Importeure, die pro Kalenderjahr mindestens 100 Tonnen CO2-Äquivalent HFKW in loser Schüttung in Verkehr bringen, eine Quote vorgeschrieben. Seit 2017 fallen auch vorgefüllte HFKW in Kälte-, Klimaanlagen- und Wärmepumpengeräten unter das Quotensystem. Diese HFKW-Quotenzuteilung nimmt stufenweise ab, wie in Abb. 1 dargestellt.
Darüber hinaus wurde im Vorschlag für die nächste F-Gase-Verordnung, den die Europäische Kommission im April dieses Jahres vorlegte, der Geltungsbereich der Verordnung für Produkte mit Kältemitteln mit einem Treibhauspotenzial von 150 oder höher neben steckerfertigen Raumklimaanlagen und Wärmepumpen um weitere eigenständige Klimaanlagen erweitert. Der Umsetzungstermin wurde zudem um drei Jahre vom 1. Januar 2028 auf den 1. Januar 2025 vorverlegt. Sollte der Vorschlag im nächsten Jahr angenommen werden, haben Hersteller nur etwa ein Jahr Zeit, Produkte zu entwickeln, die den neuen Vorschriften entsprechen.
Darüber hinaus wird in Europa neben der F-Gas-Verordnung auch die Beschränkung der Verwendung von Perfluoralkylverbindungen (PFAS) im Rahmen der Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH) erwogen. Sollte diese Verordnung umgesetzt werden, würde die Verwendung von Schwerölen und deren Gemischen erschwert. In diesem Fall dürften alternative Kältemittel mit einem GWP von weniger als 150 auf natürliche Kältemittel beschränkt bleiben.
Unter diesen Umständen entschieden sich Hersteller, die sich um zukünftige Reduzierungen der HFKW-Quoten Sorgen machen, bereits jetzt über niedrige Quoten verfügen oder schnell auf die Vorschriften für Kältemittel mit einem GWP von 150 oder mehr reagieren möchten, für R290 als geeignetes Kältemittel für ATW-Wärmepumpen. Dies führte zu der großen Anzahl an R290-Modellen, die auf der diesjährigen Chillventa ausgestellt wurden. Es ist durchaus wahrscheinlich, dass zukünftige ATW-Wärmepumpen natürliche Kältemittel mit niedrigerem GWP-Wert wie R290 verwenden werden.
R290 ist jedoch ein brennbares Kältemittel mit der Klassifizierung A3 gemäß ASHRAE-Standard 34. Zweifellos stellt diese Brennbarkeit ein großes Problem dar. Europa ist einer der größten Heizmärkte weltweit, und strukturelle Veränderungen in diesem riesigen Markt erfordern nicht nur Technologie, sondern auch Zeit. Jeder Hersteller hat eigene Risikobewertungen durchgeführt und Maßnahmen für R290-ATW-Wärmepumpen umgesetzt. Angesichts der künftig steigenden Nachfrage ist ein Fortschritt jedoch von Vorteil. Die Branche wird die Formulierung verschiedener Vorschriften beschleunigen und Regierungen beim Aufbau der Infrastruktur unterstützen. Die reibungslose Entwicklung der ATW-Wärmepumpenbranche wird durch die Bereitstellung von ATW-Wärmepumpen gewährleistet, die nicht nur umweltfreundlich, sondern auch sicher für Nutzer und alle an Herstellung, Vertrieb, Installation und Service Beteiligten sind. Es ist wichtig, dass die Branche gemeinsam Umweltprobleme angeht und gleichzeitig gemeinsam Standards und Sicherheitsvorschriften erarbeitet, um die Einführung umweltfreundlicher und sicherer Produkte anzustreben.
Der Leiter eines europäischen Verbandes erklärte, die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnikbranche stehe vor den Herausforderungen der Kältemittel und müsse vorsichtig vorgehen. Schätzungsweise werde die Ausarbeitung entsprechender Vorschriften und die Ausbildung von Ingenieuren mehrere Jahre dauern.
Welches Kältemittel sollte für ATW-Wärmepumpen verwendet werden? — Dies ist eine ernste Frage, die für ein gesundes Wachstum von ATW-Wärmepumpen sorgfältig bedacht werden muss, da diese ein notwendiges Instrument zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen, zur Energieeinsparung und zur Umstellung auf erneuerbare Energien sind.
Chinesische Wärmepumpenexporte steigen im ersten Halbjahr um über 60 %
Nach Angaben des chinesischen Zolls exportierte China von Januar bis Juni 2022 754.300 Wärmepumpen im Gesamtwert von 584 Millionen US-Dollar, was einem Anstieg von 65,6 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Im Jahr 2021 exportierte China Kompressionswärmepumpen im Gesamtwert von 779,26 Millionen US-Dollar. Davon entfielen über 50 % auf Wärmepumpen für Schwimmbäder mit einem Exportwert von 2,5 bis 3 Milliarden RMB (ca. 343,2 bis 441,9 Millionen US-Dollar). Wärmepumpen für Heizungen erreichten einen Exportwert von 1 bis 1,5 Milliarden RMB (ca. 137,3 bis 206 Millionen US-Dollar). Der Exportwert von Warmwasserwärmepumpen lag zwischen 800 und 1 Milliarde RMB (ca. 1098 bis 137,3 Millionen US-Dollar). Es wird erwartet, dass der Gesamtexportwert von Wärmepumpen in diesem Jahr zwischen 8 und 10 Milliarden RMB (etwa 1,10 bis 1,37 Milliarden US-Dollar) erreichen wird.
Das starke Wachstum der Wärmepumpenexporte ist auf zwei Gründe zurückzuführen: Erstens hat sich das globale Konzept der CO2-armen und umweltbewussten Entwicklung auf dem Markt durchgesetzt und dient als wichtiger Wachstumsmotor für die Verbreitung von Wärmepumpen. Viele Länder haben Gesetze erlassen, um den großflächigen Einsatz von Wärmepumpen direkt oder indirekt zu fördern. Zweitens haben die durch den Krieg in der Ukraine verursachte Energiekrise und der anhaltende Anstieg der Erdgaspreise einen Wandel der Energiestruktur vorangetrieben und den Wert von Wärmepumpen als Ersatzlösung gesteigert.
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Veröffentlichungszeit: 29. November 2022
