Wärmepumpen tragen zum Klimaschutz bei
Wie kommen wir zu einem nachhaltigen Gebäudesektor?
2023 decken die Erneuerbare Energien in Deutschland zum ersten Mal über 50 Prozent des Stromverbrauchs. Auch bei der Photovoltaik geht der Trend weiter nach oben: Mit einem Zubau von 14,4 GW übertrifft sie den bisherigen Rekord aus 2012 um 6,2 GW. Auch der importierte Strom stammt inzwischen fast zur Hälfte aus Erneuerbaren Energien.
Leider steht es weiterhin schlecht um den Gebäudesektor. Hier wurden auch 2023 wiederholt die Sektorenziele verfehlt. Dabei ist gerade der Gebäudesektor von großer Bedeutung für die Erreichung der Klimaziele. 2023 war ein Rekordjahr für Wärmepumpen, aber leider auch für Gasheizungen; es wurden etwa 2,5-mal mehr fossile als klimafreundliche Heizungen verkauft. Und das, obwohl der Gebäudesektor immer noch einen Großteil der CO2-Emissionen verursacht – durch das Heizen mit fossilen Brennstoffen.
Was wollen wir erreichen?
Die deutschen Treibhausgasminderungsziele sind im Bundes-Klimaschutzgesetzes (Stand August 2021) festgelegt. Die Emissionen sollen bis 2030 um mind. 65 Prozent und bis 2040 um mind. 88 Prozent gesenkt werden (gegenüber 1990). Zudem gelten in einzelnen Sektoren bis 2030 zulässige Jahresemissionsmengen.
Um diesem Ziel näher zu kommen, hatte sich die Bundesregierung im Juni 2022 anlässlich des Wärmepumpengipfels dafür ausgesprochen, dass ab 2024 pro Jahr 500.000 Wärmepumpen neu installiert werden sollen. Außerdem gibt das novellierte Gebäudeenergiegesetz (GEG) vor, dass ab dem 01. Januar 2024 jede neu eingebaute Heizung zu 65 Prozent mit erneuerbaren Energien betrieben werden muss. Auch für Bestandsgebäude gibt es festgelegte Regelungen mit Übergangsfristen für den Austausch fossiler Heizungen. Spätestens bis zum 31.12.2044 muss die Nutzung von fossilen Energieträgern aber beendet werden.
Wie schaffen wir das?
Wärmepumpen werden elektrisch angetrieben und benötigen hierfür Strom. Mit Strom aus Erneuerbaren Energien laufen Wärmepumpen nahezu treibhausgasneutral. Strom aus erneuerbaren Energien wird durch Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft, Bioenergie und Geothermie erzeugt. Je höher der Anteil der erneuerbaren Energien am Strommix in Deutschland ist, umso weniger Treibhausgase werden emittiert – und somit wird das Klima geschont.
Nutzer von Wärmepumpen, die erneuerbaren Strom beziehen, heizen heute schon treibhausgasfrei. Mit 1 Kilowattstunde Strom können – je nach Effizienz der Wärmepumpe – 3 bis 5 Kilowattstunden Wärme produziert werden. Der Umstieg von einer fossil betriebenen Heizung auf eine Wärmepumpe ist meist mit einer großen CO2-Einsparung verbunden.
Einer Studie des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zufolge, sind die CO2-Einsparungen einer Wärmepumpe erheblich gegenüber einem konventionellen Gaskessel. Wärmepumpen sind das nachhaltige Heizsystem der Zukunft. Und deshalb werden sie aktuell sehr stark gefördert.
Wir unterstützen Sie bei der Recherche und beraten zu technischen Fragen und rund um die Förderung.
Jetzt sind Sie am Zug!
[1] https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgasminderungsziele-deutschlands (06.02.2024)
Weiterführende Literatur zu diesem Thema:
Roadmap Wärmepumpe des Bundesverband Wärmepumpe e.V.: https://www.waermepumpe.de/politik/waermemarkt/
Website Umweltbundesamt: https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgasminderungsziele-deutschlands
Frank-Michael Baumann: „Ratgeber Wärmepumpe. Klimaschonend, effizient, unabhängig“
Aktuelle Studien zur Effizienz von Wärmepumpen: https://www.ise.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/klimaneutrale-waerme-und-gebaeude/waermepumpen.html
Eine Wärmepumpe spart pro Jahr durchschnittlich 2620 kg CO2 gegenüber einem fossilen Heizsystem mit Öl oder Gas ein.
Über eine Lebensdauer von 20 Jahren werden somit gut 52 Tonnen CO2 weniger emittiert.
Eine Wärmepumpe rettet im Jahr knapp 8 m² arktische Eisfläche.
Laut dem Wissenschaftsjournal Science* führt jede Tonne CO2 zu einem Verlust von etwa 3 m² arktischem Eis.
*Notz, Stroeve (2016): Observed Arctic sea-ice loss directly follows anthropogenic CO2 emission, Science
Nur 23% der 21,6 Mio. Wärmeerzeuger waren 2022 effizient und nutzten regenerative Energien.
Kann ich auch eine solarthermische Anlage zusammen mit einer Wärmepumpe nutzen?
30.09.2021Peter Kuhl
Die Wärmepumpe lässt sich hervorragend mit einer solarthermischen Anlage zur Trinkwassererwärmung oder Heizungsunterstützung betreiben. Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten der Systemeinbindung:
- Sole-Wasser- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen in Kombination mit solarer Trinkwassererwärmung.
Bei dieser Anwendung wird der normale, monovalente Trinkwassererwärmer (mit nur einem Wärmetauscher) gegen einen bivalenten, doppelten Trinkwassererwärmer getauscht: Die Wärmepumpe erhitzt das Trinkwasser über die oberen Rohrwendel in der oberen Hälfte, der untere Teil des Trinkwassererwärmers wird über die Solarkollektoren erwärmt. - Sole-Wasser- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen im System zur solaren Heizungsunterstützung und zur Trinkwassererwärmung.
Auch bei dieser Anwendung kommt der bereits skizzierte bivalente Trinkwassererwärmer zum Einsatz. Für die Heizungsunterstützung wird zudem der Pufferspeicher der Wärmepumpe durch Solarkollektoren erhitzt. Über ein spezielles Umschaltventil kann die Solaranlage von Trinkwassererwärmung auf Heizungsunterstützung umgeschaltet werden. Neben dieser Zweispeicher-Lösung gibt es auch die Einspeicherlösung mit Kombipufferspeichern. Hierbei wird die Trinkwasssererwärmung im Regelfall im Durchflussverfahren durchgeführt. - Eine weitere, jedoch nicht weit verbreitete Möglichkeit ist die Einbindung von Solarthermie direkt in den Solekreis der Sole-Wasser-Wärmepumpe: Dabei gibt das von der Sonne erwärmte Wasser aus dem Kollektor seine Wärme direkt über Wärmeübertrager an das Kältemittel ab. So können auch niedrige Temperaturen von 20- 30°C im Frühjahr und Herbst effizient genutzt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die maximale Quellentemperatur nicht überschritten wird und dass die Kollektoren für so niedrige Betriebstemperaturen ausgelegt sind.