Vernetzte Fenster-Wärmepumpen: Wie Software den Sanierungsstau in Altbauten aufbrechen kann

Deutschlands Gründerzeit-Mietshäuser, Pariser Haussmann-Bauten, Wiener Zinshäuser: architektonisch ein Traum, energetisch ein Albtraum. Marode Gas- oder Ölkessel, überhitzte Wohnungen im Sommer, zugige Zimmer im Winter – und ein Sanierungsstau, den kein Förderprogramm so schnell auflöst. Genau hier setzt die jüngste Entwicklung des US-Startups Gradient an, über die TechCrunch berichtet.

Was auf den ersten Blick wie eine weitere clevere Fenster-Klimaanlage wirkt, ist in Wahrheit ein Baustein für ein völlig anderes Verständnis von Wärmeversorgung in Bestandsgebäuden: modular, software-gesteuert, netzdienlich. Und diese Idee wird die EU-Debatte über Wärmepumpen und Gebäudesanierung früher oder später erreichen.

Die Meldung im Überblick

Laut TechCrunch hat Gradient seine hufeisenförmige Fenster-Wärmepumpe um eine neue Software- und Serviceebene namens Nexus erweitert. Die Geräte ersetzen klassische Fensterklimageräte, können aber zusätzlich heizen und verdecken das Fenster nicht vollständig.

Nexus vernetzt zahlreiche einzelne Geräte in Mehrfamilienhäusern zu einem gemeinsamen System. Hausverwaltungen können Komfortbereiche und Temperaturgrenzen vorgeben, um übermäßiges Heizen oder Kühlen in Gebäuden mit einem gemeinsamen Stromzähler zu vermeiden. In einem Pilotprojekt führte laut TechCrunch eine Begrenzung der maximalen Heiztemperatur auf rund 26 Grad Celsius bereits am nächsten Tag zu einer Energieeinsparung von etwa 25 Prozent.

Gradient zielt vor allem auf Altbauten mit überalterten Kesselanlagen. Das Unternehmen arbeitet unter anderem mit der New York City Housing Authority und einem sozialen Wohnungsbauprojekt in Kalifornien zusammen und spricht mit Hochschulen über die Ausrüstung von Wohnheimen. Die Geräte lassen sich an vorhandene Steckdosen anschließen und innerhalb von Stunden montieren, ohne aufwendige Bauarbeiten. Nexus kann die Stromaufnahme reduzieren, wenn alte Elektroinstallationen empfindlich sind, und wird so weiterentwickelt, dass die Wärmepumpen in Zeiten hoher Netzlast gezielt heruntergeregelt werden können, ohne den Komfort spürbar zu verschlechtern.

Warum das relevant ist

Die eigentliche Hürde der Wärmewende sind nicht Neubauten, sondern der Bestand. In der EU gelten rund drei Viertel der Gebäude als energetisch ineffizient, und der Großteil davon wird 2050 noch stehen. Die Vorstellung, in jedem Altbau zentral eine große Wärmepumpe einzubauen, die Elektrik zu verstärken und die Gebäudehülle umfassend zu sanieren, ist politisch attraktiv, praktisch aber in der nötigen Geschwindigkeit kaum umsetzbar.

Gradient greift das Problem dort an, wo es am festgefahrensten ist: im Mehrfamilienhaus mit alter Substanz, begrenzter Elektrik und vielen Eigentümern oder Mietern. Eine Fenster-Wärmepumpe, die sich ohne Eingriff in die Bausubstanz installieren lässt und in die vorhandene Elektroinstallation passt, senkt Kosten, Bauzeit und Abstimmungsaufwand dramatisch. Für kommunale Wohnungsbaugesellschaften in Berlin oder Wien wäre es deutlich einfacher, Wohnung für Wohnung nachzurüsten, statt die komplette Heizungszentrale zu ersetzen.

Die Nexus-Software verschiebt zusätzlich die Wertschöpfung: Aus einer Sammlung von Einzelgeräten wird eine steuerbare Flotte. Hausverwaltungen gewinnen Steuerungsmöglichkeiten, um ungewöhnlich hohe Verbräuche zu verhindern, Lastspitzen zu glätten und Kosten zu prognostizieren. Netzbetreiber könnten perspektivisch auf ein fein granuliertes Lastmanagement zugreifen, statt pauschal ganze Gebäude abzuschalten.

Profiteurinnen und Profiteure sind:

• Eigentümerinnen und Eigentümer von Bestands-Mehrfamilienhäusern, die eine kostengünstigere, schrittweise Dekarbonisierung erhalten,
• kommunale und genossenschaftliche Wohnungsunternehmen, die Kühlung anbieten müssen, wenn Hitzewellen zunehmen,
• Netzbetreiber, die flexible Lasten brauchen, um mehr erneuerbare Energien zu integrieren.

Auf der Verliererseite stehen Gas- und Ölinfrastrukturbetreiber, deren Geschäftsmodell von langlebigen Kesseln lebt, und etablierte HLK-Hersteller, die auf margenstarke Zentralanlagen statt auf vernetzte Kleingeräte gesetzt haben. Die eigentliche Verschiebung ist jedoch strukturell: Der Hebel der Klimapolitik wandert vom großen Technikprojekt hin zur intelligenten Koordination vieler kleiner Geräte.

Der größere Kontext

Die Ankündigung fügt sich in mehrere übergreifende Entwicklungen ein.

Erstens erlebt die Wärmepumpe einen historischen Boom. In Europa und den USA fördern Regierungen sie massiv, weil sie fossile Heizungen ersetzen und mit einem zunehmend grünen Strommix harmonieren. Doch in dicht bebauten Altbauquartieren stoßen zentrale Systeme schnell an Grenzen: fehlende Technikräume, Denkmalschutz, begrenzte Anschlussleistungen. Kompakte, nachrüstbare Einheiten wie jene von Gradient umgehen viele dieser Hürden.

Zweitens werden Gebäude zu aktiven Komponenten des Energiesystems. Virtuelle Kraftwerke, in denen Batterien, Elektrofahrzeuge und steuerbare Lasten gebündelt werden, sind bereits Realität. Klimaanlagen galten dabei lange vor allem als Problem, das Spitzenlasten verschärft. Gradient versucht, diesen Blick zu drehen: Wenn man genau weiß, welche Wohnung im Schatten liegt, wie träge die Bausubstanz reagiert und wie Nutzerinnen und Nutzer ihre Geräte typischerweise einstellen, lässt sich Kühl- und Heizlast verschieben, ohne Menschen im Stich zu lassen.

Drittens verlagert sich Differenzierung von Hardware zu Software. Ein weiterer Wärmepumpenhersteller auf dem Markt ist wenig spannend. Ein Anbieter, der eine Cloud-Plattform mitliefert, Schnittstellen zu Netzbetreibern bietet und Performance-basierte Verträge ermöglicht, bewegt sich plötzlich in einer ganz anderen Liga. Europäische Hersteller wie Viessmann (inzwischen teilweise von Carrier übernommen), Vaillant oder Bosch haben zwar längst vernetzte Geräte im Portfolio, doch häufig bleibt das Potenzial ungenutzt, weil Interoperabilität, Datennutzung und Geschäftsmodelle fehlen.

Historische Parallelen gibt es: Japanische und südkoreanische Unternehmen haben früh auf hochvernetzte Klimasysteme gesetzt. Auch in Europa existieren erste Programme, in denen Wärmepumpen und Boilern als regelbare Lasten in die Netzsteuerung eingebunden werden. Neu ist die Kombination aus einem konsequent auf Nachrüstung ausgelegten Formfaktor und einer Software, die ausdrücklich sowohl das Gebäude- als auch das Netzoptimum adressiert.

Die europäische und DACH-Perspektive

Für Europa – und speziell den DACH-Raum – ist der Ansatz aus mehreren Gründen interessant.

Die EU verschärft mit der überarbeiteten Gebäuderichtlinie die Anforderungen an Effizienz und Emissionsreduktion, nationale Gesetze wie das deutsche Gebäudeenergiegesetz setzen zusätzlichen Druck. Gleichzeitig wächst der gesellschaftliche Widerstand, wenn Sanierungen Mieten in die Höhe treiben oder Bewohnerinnen und Bewohner verdrängen. Lösungen, die schrittweise, wohnungsbezogen und ohne riesige Baustellen funktionieren, sind politisch deutlich leichter vermittelbar.

In Deutschland, Österreich und der Schweiz kommen starke Datenschutzbedenken hinzu. Systeme nach Gradient-Vorbild würden detaillierte Daten zu Raumtemperaturen und Nutzungsverhalten erfassen. Unter der DSGVO müssten diese Daten auf das Notwendige begrenzt, klar zweckgebunden und gut gesichert sein. Zudem steht das Mietrecht: Mindesttemperaturen, Duldungspflichten und Mitspracherechte der Mieterinnen und Mieter begrenzen, wie weit eine Hausverwaltung Remote-Steuerung ausreizen darf.

Gleichzeitig eröffnet sich eine Chance für europäische Hersteller und Startups. Im deutschsprachigen Raum existiert bereits eine aktive Szene rund um Energiemanagement, virtuelle Kraftwerke und smarte Heizungssteuerung – von etablierten Playern wie Tado über Stadtwerke-Tochterfirmen bis zu Grid-Flexibilitäts-Startups. Eine enge Integration mit nachrüstbaren Wärmepumpen könnte hier eine Marktlücke schließen.

Für Altbauquartiere mit Einrohrheizungen, überdimensionierten Kesseln und schlechter hydraulischer Balance – ein vertrautes Bild in vielen deutschen und österreichischen Städten – wäre die Möglichkeit, zusätzliche, effizient elektrische Heiz- und Kühlleistung ohne Komplettumbau nachzurüsten, hochrelevant.

Ausblick

Wie geht es weiter? Wahrscheinlich wird Gradient nicht das einzige Unternehmen bleiben, das diesen Weg verfolgt. In den kommenden Jahren ist zu erwarten, dass große europäische Hersteller und neue Startups ähnliche Plattformen ankündigen – manche mit Fenstergeräten, andere mit kompakten Inneneinheiten oder Hybridlösungen, die mit bestehenden Heizkörpern zusammenarbeiten.

Für die DACH-Region zeichnen sich mehrere Knackpunkte ab:

• Regulierung: Werden Netzbetreiber und Regulierungsbehörden standardisierte Schnittstellen und Vergütungsmodelle für kleine flexible Lasten schaffen – oder bleibt der Markt in einer Vielzahl proprietärer Pilotprojekte stecken?
• Sozialer Ausgleich: Wie lässt sich verhindern, dass Temperatur-Grenzwerte einseitig in Gebäuden mit einkommensschwachen Mieterinnen und Mietern härter ausfallen als in Premiummietshäusern?
• IT-Sicherheit: Was passiert, wenn Tausende steuerbare Heizgeräte über schlecht gesicherte Router erreichbar sind?

Auf der anderen Seite stehen Chancen: Contracting-Modelle, bei denen Dienstleister die Investitionen übernehmen und aus garantierten Einsparungen bezahlt werden; Stadtwerke, die ganze Quartiere mit einer Kombination aus PV, Speichern und smarten Wärmepumpen betreiben; Wohnungsunternehmen, die über Komfortgarantien statt über Quadratmeterpreise konkurrieren.

Die Zeitschiene ist kurz. Fossile Kessel erreichen in vielen europäischen Städten gleichzeitig ihr technisches Lebensende, während Klimaziele und Hitzewellen den Druck erhöhen. Wer jetzt modulare, netzdienliche Lösungen für den Bestand anbietet, kann sich einen strategisch wichtigen Markt sichern.

Fazit

Gradient zeigt mit Nexus, dass die spannendste Innovation in der Wärmewende nicht zwangsläufig in der nächsten Hightech-Zentralanlage steckt, sondern in der intelligenten Vernetzung vieler kleiner Geräte. Vernetzte Fenster-Wärmepumpen sind kein Allheilmittel, aber ein pragmatischer Hebel, um Altbauten zu dekarbonisieren, ohne sie zur Dauerbaustelle zu machen – und zugleich das Stromnetz zu entlasten. Für Europa und den DACH-Raum lautet die Frage nun: Nutzen wir diese Chance und bauen passende regulatorische und marktwirtschaftliche Rahmenbedingungen auf, oder verharren wir so lange im Sanierungsstau, bis die nächste Hitzewelle politische Panik auslöst?