Die Wissenschaftler des Fraunhofer ISE entwickelten gemeinsam mit 20 Partnerunternehmen verschiedene Konzepte zur Nutzung von Wärmepumpen in bestehenden Mehrfamilienhäusern. Dabei wurde das natürliche Kältemittel Propan („R290“) eingesetzt, das im Gegensatz zu vielen synthetischen Alternativen ein sehr geringes Treibhauspotenzial besitzt. Untersucht wurden reale Gebäude mit Heizlasten zwischen 23 und 93 Kilowatt, sowohl mit Zentralheizungen als auch einzelnen Gasetagenheizungen.
Die Ergebnisse zeigen, dass keine Standardlösung existiert, sondern die Heizungslösung individuell an den Gebäudetyp und die Gebäudeperipherie angepasst werden muss. So eignen sich bei locker bebauten Zeilenhäusern größere Luft-Wasser-Wärmepumpen, während in dichter bebauten Quartieren eher Erdsonden oder Grundwasser als Wärmequellen genutzt werden sollten. Die Warmwasserbereitung kann dabei zentral oder dezentral erfolgen.
Für zentrale Heizsysteme entwickelten die Forschenden u.a. einen Demonstrator zur Außenaufstellung, der die benötigte Propanmenge um 20 Prozent verringerte und die Effizienz um 15 Prozent steigerte. Für Wohnungen mit einzelnen Gasthermen entstand ein kleines Gerät mit 4,9 Kilowatt Leistung, das mit nur 150 Gramm Propan auskommt und in Küchen oder Waschräumen installiert werden kann. Sicherheitskonzepte wurden eingehend geprüft, wobei ein belüftetes Gehäuse als besonders effektiv bestätigt wurde.
Zum Hintergrund: Die EU-Klimapolitik fördert den Einsatz natürlicher Kältemittel wie Propan, indem sie synthetische Kältemittel mit hohem Klimawirkungspotenzial schrittweise einschränkt und ab 2032 bzw. 2035 neue Monoblock- und Split-Wärmepumpen mit solchen Stoffen verbietet. Propan ist von diesen Verboten ausgenommen.