Fast drei Viertel aller Wohnungen in Deutschland werden noch mit Gas oder Öl beheizt. Wärmepumpen kommen bislang vor allem in Einfamilienhäusern zum Einsatz. Das Fraunhofer ISE hat jetzt Lösungen für ein bislang schwieriges Feld entwickelt: Wärmepumpen für Mehrfamilienhäuser.
Beim Heizen ist Deutschland nach wie vor stark von fossilen Energieträgern abhängig. Zahlen des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (Stand Juni 2026) zufolge werden 56,1 Prozent der rund 43,8 Millionen Wohnungen mit Gas beheizt, weitere 17,2 Prozent mit Heizöl. Fernwärme kommt auf 15,5 Prozent. Elektro-Wärmepumpen sowie Solar- und Geothermie zusammen erreichen dagegen nur 4,5 Prozent.
In Neubauten hat sich der Einbau von Wärmepumpen mittlerweile zum Standard entwickelt. In bestehenden Mehrfamilienhäusern sieht das allerdings anders aus. Dort bleiben sie weiterhin eine Randerscheinung. Das möchte das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ändern.
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Mehrfamilienhäuser als Wärmepumpen-Sonderfall
Eine Standardlösung wie im Einfamilienhaus gibt es bisher nicht. Der Grund liegt in der Komplexität des Gebäudetyps. Die Heizlasten der vom Fraunhofer ISE untersuchten Beispielgebäude lagen zwischen 23 und 93 Kilowatt.
Manche Häuser versorgen jede Wohnung einzeln über Gasetagenheizungen, andere über eine Zentralheizung. Auch die Wärmequelle ist nicht frei wählbar: Bei dichter Bebauung fehlt oft der Platz für eine Luftwärmepumpe.
Hinzu kommen Anforderungen an die Warmwasserbereitung, den Schallschutz und die Sicherheit. Jedes Gebäude braucht deshalb eine eigene Systemplanung, was den Heizungstausch aufwendiger macht als im Einfamilienhaus.
Wärmepumpe im Mehrfamilienhaus: Das Projekt LC R290
Genau da setzt das Forschungsprojekt „LC R290“ an. Gemeinsam mit 20 Unternehmen aus der Heizungsbranche und der Wohnungswirtschaft hat das Fraunhofer ISE typische Lösungskonzepte für den Heizungstausch erarbeitet. Gefördert wurde das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.
Im ersten Schritt analysierte das Team Beispielgebäude aus dem Bestand der beteiligten Wohnungsbaugesellschaften, um daraus die Anforderungen abzuleiten. Anschließend untersuchte es mehrere Modernisierungsvarianten: zentrale Wärmepumpen für die Innen- und Außenaufstellung sowie wohnungsweise Lösungen. Der Fokus lag auf Ansätzen, die möglichst wenig Umbau erfordern und wenig Platz brauchen.
„Aufgrund der verschiedenen Herausforderungen, etwa die Frage nach einer geeigneten Wärmequelle oder dem begrenzten Platzangebot, gibt es nicht die eine technologische Lösung, vielmehr haben wir mehrere Lösungen entwickelt, die zur Anwendung kommen können“, erklärt Projektkoordinator Björn Nienborg. Wichtig sei eine auf das Gebäude abgestimmte Systemplanung von Wärmepumpe, Speicher, Hydraulik, Regelung und Wärmeverteilung.
Forscher nutzen Propan als Kältemittel
Als Kältemittel setzte das Projektteam durchgehend auf Propan, daher auch die Projektbezeichnung „R290“. Das hat einen regulatorischen Hintergrund: Die EU schränkt synthetische Kältemittel mit hoher Klimawirkung schrittweise ein.
Nach der F-Gase-Verordnung dürfen Monoblock-Wärmepumpen bis 12 Kilowatt ab 2032 keine fluorierten Kältemittel mehr enthalten, für Split-Geräte derselben Leistungsklasse läuft die Frist bis 2035. Propan fällt als natürliches Kältemittel nicht unter diese Beschränkungen.
Der Nachteil: Propan ist brennbar. Deshalb spielte die Frage, wie sich die eingesetzte Menge reduzieren lässt, in allen Varianten eine zentrale Rolle.
Drei Geräte für unterschiedliche Gebäude
Da es für Mehrfamilienhäuser keine Standardlösung gibt, entwickelte das Forschungsteam während des Projekts mehrere Demonstratoren.
- Option 1: Für den Austausch zentraler Heizungen im Außenbereich entwickelte das Team ein Gerät, bei dem die Propan-Füllmenge gegenüber vergleichbaren Wärmepumpen um 20 Prozent sank. Gleichzeitig stieg die Effizienz um 15 Prozent.
- Option 2: Für die Innenaufstellung entstand ein kompaktes Baumuster einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit 28 Kilowatt Heizleistung. Auch hier ging es vor allem darum, die Füllmenge zu senken, um die Anforderungen an das Sicherheitskonzept zu begrenzen.
- Option 3: Die dritte Variante richtet sich an Gebäude, in denen einzelne Wohnungen unabhängig voneinander modernisiert werden sollen, etwa bei vorhandenen Gasetagenheizungen. Dieser Demonstrator mit 4,9 Kilowatt Heizleistung nutzt eine hydraulisch erschlossene Wärmequelle wie Geothermie, Grundwasser oder ein Niedertemperatur-Wärmenetz. Er kam mit 150 Gramm Propan aus.
Fraunhofer-Institut führt über 100 Sicherheitstests durch
Weil Propan brennbar ist, prüfte das Team auch, was bei einem Leck im Innenraum passiert. In Ausströmversuchen stellten die Forscher solche Fälle experimentell nach und führten mehr als 100 Tests mit fünf verschiedenen Sicherheitskonzepten durch.
Das Ergebnis bestätigte das in den Normen EN 378 und IEC 60335-2-40 beschriebene Konzept des „belüfteten Gehäuses“ vollumfänglich. Zwei weitere Ansätze, das Schornstein- und das Drainagekonzept, gelten als potenziell günstiger und sollen in weiteren Forschungsarbeiten vertieft werden. Die gewonnenen Messdaten können die beteiligten Hersteller nutzen, um ihre eigenen Sicherheitskonzepte zu verfeinern.
Heizen in Bestandsimmobilien: Projektergebnisse treffen auf neue Rechtslage
Das Kernergebnis des Projekts: Wärmepumpen können alte Gas- und Ölheizungen auch in bestehenden Mehrfamilienhäusern ersetzen, sofern das gesamte System passend zum Gebäude ausgelegt wird.
Allerdings hat sich ausgerechnet jetzt der rechtliche Rahmen verschoben. So trat im Juli 2026 das Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG) in Kraft, das das bisherige Gebäudeenergiegesetz ersetzt.
Die pauschale Vorgabe, dass neue Heizungen mindestens 65 Prozent erneuerbare Energien nutzen müssen, ist damit entfallen. Eigentümer können wieder frei entscheiden, welche Heizung sie einbauen, auch neue Gas- und Ölheizungen bleiben zulässig.
Ganz ohne Klimavorgaben kommen sie trotzdem nicht aus. An die Stelle der 65-Prozent-Regel tritt die sogenannte Bio-Treppe: Neu eingebaute fossile Heizungen müssen ab 2029 mindestens zehn Prozent klimafreundliche Brennstoffe nutzen, ab 2030 sind es 15 Prozent, ab 2035 dann 30 und ab 2040 schließlich 60 Prozent.
Ob diese Brennstoffe in ausreichender Menge und zu vertretbaren Preisen verfügbar sein werden, ist offen. Für Eigentümer verschiebt sich die Rechnung damit von der Anschaffung auf die Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer der Heizung.
Damit die Projektergebnisse dort ankommen, wo sie gebraucht werden, fließen sie nun in das Folgeprojekt „MAMMUT“ ein. Ziel ist es, ein Software-Tool zur Entscheidungsfindung sowie Auslegung von Wärmepumpensystemen im Mehrfamilienhaus mit direkt angebundener Angebotserstellung, insbesondere für SHK-Betriebe, zu entwickeln.
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