Die anhaltend hohen Preise für fossile Brennstoffe und steigende CO₂-Kosten schlagen bei den Heizkostenabrechnungen der Verbraucher mit voller Härte durch. Wer heute noch eine alte Öl- oder Gasheizung im Keller betreibt, sucht händeringend nach bezahlbaren Alternativen. Entsprechend steil zeigt die Nachfragekurve nach oben: Allein im ersten Halbjahr verzeichnete die Branche bei Wärmepumpen ein Absatzplus von rund 40 Prozent im Vergleich zum Vorjahreszeitraum. Doch der Wunsch nach Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen trifft in der Praxis auf ein massives Nadelöhr, denn die Umrüstung eines bestehenden Einfamilienhauses ist ein handwerklicher und organisatorischer Kraftakt.
Für Hausbesitzer beginnt der Umbau meist mit quälender Ungewissheit. Eine Wärmepumpe lässt sich im Altbau selten eins zu eins gegen den alten Kessel austauschen. Im Heizungskeller müssen plötzlich voluminöse Trinkwarmwasser- und Pufferspeicher untergebracht werden, Leitungen für Vor- und Rücklauf sind neu zu ziehen, Mauerdurchbrüche zur Außeneinheit müssen geplant und Sicherheitsabstände eingehalten werden. Verbraucher stehen dabei vor der Schwierigkeit, Angebote fachlich zu bewerten. Oft bleibt unklar, wie die neue Anlage im Raum angeordnet wird, welche Leitungswege entstehen und ob die Anlage am Ende die versprochene Wärmeleistung bringt.
Betritt der Fachhandwerker den Heizungsraum, erfasst er die Wände, Nischen und bestehenden Rohre per 3D-Scan in Minutenschnelle. Aus einer herstellerneutralen Datenbank wählt der Installateur anschließend das für das Haus passende Anlagenschema aus.
Auf der anderen Seite schlägt das installierende Handwerk Alarm. „Wer einen SHK-Betrieb führt, weiß: Uns fehlt nicht die Arbeit. Knapp ist vor allem die Zeit unserer Fachkräfte“, beschreibt Frank Senger, Vizepräsident des Zentralverbands Sanitär Heizung Klima (ZVSHK), das Dilemma. Die exakte Auslegung einer Wärmepumpe auf die spezifischen Gegebenheiten des Gebäudes erfordert bislang einen immensen bürokratischen und planerischen Aufwand. Nach der Bestandsaufnahme vor Ort mit Zollstock und Notizblock müssen die Maße im Büro händisch in verschiedene Auslegungsprogramme übertragen werden. Rohrleitungen, Fittings und Arbeitszeiten werden oft mühsam kalkuliert, und der ständige Datentransfer zwischen verschiedenen Software-Inseln kostet wertvolle Arbeitsstunden, die den Betrieben bei der eigentlichen Montage fehlen.
3D-Scan per Tablet in Sekundenschnelle
Hier setzt die vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE entwickelte Prototyp-Anwendung „Heat Pump PlanAR“ an. Die Software entstand im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsprojekts WESPE, das vom ZVSHK koordiniert und in enger Abstimmung mit 15 Handwerksbetrieben umgesetzt wurde. Ziel der Forscher war es, die zersplitterten Einzelschritte von der ersten Raumvermessung bis zur fertigen Materialstückliste in einer einzigen, durchgängigen Lösung zu bündeln.
In der Praxis funktioniert das Verfahren verblüffend simpel direkt über ein handelsübliches Tablet. Betritt der Fachhandwerker den Heizungsraum, erfasst er die Wände, Nischen und bestehenden Rohre per integriertem 3D-Scan in Minutenschnelle. Aus einer herstellerneutralen Datenbank wählt der Installateur anschließend das für das Haus passende Anlagenschema aus. Ein intelligenter Algorithmus platziert die Hauptkomponenten wie Innengerät, Warmwasserspeicher und Puffer automatisch an den strömungs- und platztechnisch optimalen Stellen im Raum. Zugleich berechnet das System eine kostenoptimierte Verrohrung zwischen allen Bauteilen.
Virtueller Anlagenplaner
Der entscheidende Vorteil für Hausbesitzer offenbart sich im selben Moment auf dem Bildschirm: Dank Augmented Reality wird die geplante Heizungsanlage als dreidimensionales Modell direkt in den realen Raum projiziert. Der Kunde sieht mit eigenen Augen, wo Speicher stehen, wie Rohre verlaufen und ob noch ausreichend Durchgang zu Regalen oder Waschmaschinen bleibt. Verschiedene Aufstellungsvarianten lassen sich gemeinsam durchspielen, was Missverständnisse im Vorfeld ausräumt und die Akzeptanz für das Projekt stärkt.
Dank Augmented Reality wird die geplante Heizungsanlage als dreidimensionales Modell direkt in den realen Raum projiziert. Der Kunde sieht mit eigenen Augen, wo Speicher stehen, wie Rohre verlaufen und ob noch ausreichend Platz für die Waschmaschine bleibt. Fotos: Fraunhofer ISI
Gleichzeitig entlastet die Technik das Handwerk spürbar. Feinanpassungen können die Planer später am Schreibtisch über eine Virtual-Reality-Ansicht vornehmen. Auf Knopfdruck exportiert das Programm eine lückenlose Stückliste der benötigten Bauteile sowie eine fundierte Prognose der Installationsdauer. Der Monteur erhält auf der Baustelle ein exaktes digitales Abbild der Planung, was zeitraubende Rückfragen oder improvisierte Fehlmontagen wirkungsvoll verhindert.
WESPE-Check startet am 5. Oktober
Das Fraunhofer ISE stellt den Prototyp und einzelne Bausteine wie das Autorouting für Verrohrungen oder die automatische Bauteilplatzierung nun Softwareanbietern als lizenzierbare Webservices zur Verfügung, damit diese in bestehende Branchenlösungen integriert werden können. Ergänzt wird die Initiative durch den am 5. Oktober startenden „WESPE-Check“ des ZVSHK, mit dem SHK-Betriebe ihre internen Abläufe analysieren und optimieren können. Angesichts des anhaltenden Ansturms auf regenerative Heizungen beweist das Projekt, dass die Wärmewende vor allem im Kopf und auf dem Tablet beschleunigt werden muss, bevor die Monteure den Schraubenschlüssel ansetzen.