Fraunhofer ISE hat Lösungskonzepte vorgestellt, um Gas- und Ölheizungen in Mehrfamilienhäusern durch Propan-Wärmepumpen zu ersetzen. Die gemeinsam mit 20 Unternehmen aus der Heizungs- und Wohnungswirtschaft im Rahmen des Projekts LC R290 entwickelten Konzepte umfassen eine zentrale Außeneinheit mit 20 % weniger R290-Füllmenge und einer um 15 % höheren Effizienz als vergleichbare Wärmepumpen.
Die Forschenden untersuchten Gebäude mit Heizlasten von 23 bis 93 kW. Zu den Objekten gehörten sowohl Gebäude mit Zentralheizung als auch solche mit Gasetagenheizungen, während die verfügbaren Wärmequellen je nach Gebäudeanordnung, Platzverhältnissen, Warmwasserbedarf, Schallgrenzwerten und Sicherheitsanforderungen variierten. Die daraus hervorgegangenen Konzepte umfassen wohnungsweise und zentrale Wärmepumpen für die Innen- und Außenaufstellung, wobei der Schwerpunkt auf kompakten Systemen liegt, die nur begrenzte bauliche Veränderungen erfordern.
Für zentral beheizte Gebäude entwickelte das Projekt den Außendemonstrator mit reduzierter Füllmenge sowie eine kompakte Sole-Wasser-Wärmepumpe für die Innenaufstellung mit R290. Das Innenmodell bietet bei B0/W55 eine Heizleistung von 28 kW. Seine Kältemittelfüllmenge wurde minimiert, um die Anforderungen an das Sicherheitskonzept für die Installation zu reduzieren.
Darüber hinaus wurde ein dezentraler Demonstrator für Wohnungen entwickelt, die an eine gemeinsame hydraulische Wärmequelle wie Geothermie, Grundwasser oder Niedertemperatur-Fernwärme angeschlossen sind. Das Gerät verfügt bei B0/W55 über eine Heizleistung von 4,9 kW und verwendet 150 g R290. Dadurch eignet es sich für die Installation an typischen Orten im Innenbereich wie Küchen und Hauswirtschaftsräumen. Wohnungsweise Systeme können sich eignen, wenn Wohnungen, die derzeit mit Gasetagenheizungen beheizt werden, einzeln modernisiert werden.
Die Sicherheitsprüfungen umfassten mögliche R290-Leckagen aus Wärmepumpen für die Innenaufstellung. In mehr als 100 Freisetzungsversuchen wurden fünf Sicherheitskonzepte bewertet und der in EN 378 und IEC 60335-2-40 beschriebene Ansatz eines belüfteten Gehäuses bestätigt. Das Projekt untersuchte zudem Kamin- und Entwässerungskonzepte für die weitere Entwicklung. Fraunhofer ISE wird die Erkenntnisse in das Projekt MAMMUT übertragen, das ein Softwaretool für die Auswahl und Auslegung von Wärmepumpensystemen für Mehrfamilienhäuser entwickeln soll, einschließlich einer direkt verknüpften Angebotserstellung für HLK-Installationsbetriebe.
