WARMTEPOMPEN  
Install Magazine 1006 – februari 2026

Warmtepompen ook zinvol in bestaande gebouwen

Studie van Fraunhofer ISE in Duitsland

In het kader van het project WP-QS im Bestand onderzocht de Duitse kennisinstelling Fraunhofer ISE de prestaties van 77 warmtepompinstallaties in bestaande gebouwen gedurende vier jaar. Dit was een vervolgonderzoek van een gelijkaardig project uit 2019 (WPSmart im Bestand). De resultaten zijn bemoedigend: de toestellen haalden een jaarrendement tussen 2,6 en 5,4 en realiseerden een aanzienlijke daling van de CO₂-uitstoot. Tevens werd onderzoek gedaan naar geluidshinder en de combinatie met PV-panelen. We vatten de voornaamste conclusies samen.

Praktijkonderzoek

Het project omvatte 77 installaties: 61 met een lucht-water warmtepomp en 16 met een geothermische. De gebouwen werden uitgebreid bemeterd, waarbij de gegevens om de 30 seconden werden geregistreerd. Driekwart van de warmtepompen had een koudemiddel met een GWP van meer dan 1000; daarentegen waren er acht installaties op R290. Wat de bijverwarwing betreft, ging het overwegend (84%) om all-electric installaties met een back-up weerstand. In zes gevallen was er een hybride opstelling met een gasketel, in twee gevallen een stookolieketel en er waren eveneens twee gevallen waarbij een kachel hydraulisch verbonden was met de afgifte-installatie. Op een enkele uitzondering na, werden de warmtepompen tussen 2012 en 2023 geplaatst.

Negen vooraanstaande fabrikanten van warmtepompen en twee energieleveranciers werkten mee aan het project, dat gesteund werd door de Duitse federale overheid. Het bouwjaar van de gebouwen varieerde van 1826 tot 2001, met verwarmde oppervlakken tussen 90 en 370 m². Het gemiddelde was 170 m². De gebouwen van voor 1979 waren gerenoveerd naar een bovengemiddelde energieprestatiepeil. De nieuwere gebouwen hadden geen noemenswaardige renovatie ondergaan.

Werking in renovatie

Het onderzoek toont dat warmtepompen wel degelijk efficiënt kunnen werken in bestaande gebouwen, ook zonder dat deze tot een nieuwbouwstandaard gerenoveerd hoeven te worden. Tegelijk werd er vastgesteld dat er nog ruimte is voor optimalisering. Gemiddeld haalden de warmtepompen een jaarrendement van 3,4. Dat is beter dan in het eerdere project uit 2019 WPSmart im Bestand; Daar lag het gemiddelde slechts op 3,1. Dit gemiddelde verbergt echter sterk uiteenlopende waarden: de slechtst presterende lucht-water warmtepomp haalde amper 2,6, terwijl het rendement van de beste lucht-water installatie met 4,9 bijna twee keer zo hoog lag. Geothermische installaties waren gemiddeld efficiënter, met een jaarrendement van 4,3 (tegenover 4,1 in het eerdere WPSmart im Bestand). Hier varieerde de rendementen tussen 3,6 en 5,4. Opmerkelijk is wel dat er geen verband was tussen bouwjaar en jaarrendement. Over het algemeen ging 80% van de warmte naar ruimteverwarming en 20% naar SWW-productie.

Het aantal compressorstarts liep sterk uiteen: van 550 tot 15.800 (!) per jaar. Negentig procent van de installaties had echter minder dan 5.500 starts en bij een derde was het zelfs minder dan 2.000 starts per jaar. Het aantal start-stopcycli was niet te verklaren door de dimensionering, maar had alles te maken met regelconcepten en de hydraulische verdeelinstallatie (kleine hysterese, regeling op vertrektemperatuur, verhouding tussen primair en secundair debiet…). Overigens werd vastgesteld dat alle installaties overgedimensioneerd waren: ook bij -7°C buitentemperatuur had elke warmtepomp nog voldoende vermogensreserve.

Besparing

Radiatoren die voldoende groot gedimensioneerd waren, konden met gelijkaardige temperatuurregimes werken als vloerverwarming. De warmtepompen waren voorzien van elektrische bijverwarming om de koudste periodes aan te kunnen. Het jaarverbruik hiervan bleek verwaarloosbaar: bij de lucht-water toestellen ging het om 1,3% van het verbruik, bij de geothermische installaties werden ze zelfs amper ingeschakeld.

Dat alles leidde tot een aanzienlijke besparing in energie en CO₂-uitstoot. Gemiddeld kwam er 68% minder CO₂ in de lucht vergeleken met gasverwarming. Die cijfers zijn gebaseerd op de Duitse energiemix voor elektriciteit, die zoals geweten, geen kernenergie omvat. Voor de Belgische energiemix zou de vermindering van de uitstoot dus aanzienlijk groter zijn. Volgens EU-cijfers was de Duitse CO₂-uitstoot voor elektriciteitsproductie in 2024 met 298 g/kWh ongeveer twee keer zo hoog als België (145 g/kWh).

Geluid en PV

In het kader van het project werd er ook een methode voor lange termijn geluidsmetingen voor lucht-water warmtepomp ontwikkeld, die op vijf toevallig gekozen installaties werd toegepast. Eventuele geluidsproblemen deden zich alleen ’s nachts voor; overdag kwam de warmtepomp nooit boven het achtergrondsgeluid uit. In twee gevallen was het omgevingslawaai zo overheersend, dat het de warmtepompen altijd overstemde. In de andere drie gevallen lag de geluidsproductie van de warmtepompen ’s nachts wel hoger dan de Duitse norm. Mits optimaliseringsmaatregelen zoals demping of een andere plaatskeuze voor de units zouden deze overschrijdingen vermeden kunnen worden.

Daarnaast onderzocht het team van Fraunhofer ISE ook de combinatie van warmtepompen met PV. Een klassieke manier om overtollige stroom te gebruiken is om de insteltemperatuur te verhogen. Er werden zes combinaties van warmtepompen met PV bemeterd. De drie installaties zonder batterij haalden een zelfverbruik van 22 tot 37% door in te spelen op de regeling van de warmtepomp. In de drie met een batterij steeg dat percentage merkbaar, met waarden van 40 tot 83% zelfverbruik. Daarbij daalde de COP van de warmtepompen wel lichtjes, en waren er de stilstandsverliezen ook wat hoger.

Alles kan beter

Hoewel de gemeten resultaten bemoedigend zijn, is er nog ruimte tot verbetering. Een aangepast ontwerp en regelconcept is noodzakelijk om te korte start-stop cycli en de daarmee verbonden hoge slijtage te vermijden. Ook bleek dat er in installaties met buffervaten niet altijd voldoende scheiding was tussen het lage temperatuurniveau voor verwarming en het hoge voor SWW. Daardoor werkte het verwarmingscircuit soms aan het temperatuurregime voor SWW. Ook werden er fouten in de hydraulische verdeelinstallatie opgemerkt (ontbrekende omstelkleppen, verkeerde buisdiameters….). Standaard hydraulische schema’s, voorgemonteerde hydraulische modules en een zorgvuldige inregeling kunnen hieraan verhelpen. Ongewenst inschakelen van de elektrische bijverwarming trad zelden op, maar blijft een risico. Een zorgvuldige instelling van de parameters is dus een noodzaak.

Verder pleit het team voor een betere monitoring om de werking van de warmtepomp beter in kaart te brengen. Enkele installaties bleken al jarenlang met defecten te werken, zonder dat dit opgemerkt werd. Een monitoringsysteem dat rendementen en start-stop cycli aangeeft en waarschuwt bij afwijkende waarden is dus aangewezen. Onderhoudscontracten en monitoring op afstand hebben wel degelijk hun waarde.

Het hele project is na te lezen op

www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/wp-qs-im-bestand.html

Door: Alex Baumans

Illustraties: Fraunhofer ISE