


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.
Lohnt sich für mich als (potenzieller) Wärmepumpen-Besitzer die Installation einer Photovoltaikanlage?
24.02.2021Egbert Tippelt
Für Heizungswärmepumpenbesitzer lohnt sich die Investition in eine PV-Anlage bei der derzeitigen Energiepreisentwicklung zunehmend. Wenn Sie sich für die Installation einer Solaranlage entscheiden, sparen Sie einen guten Teil der Strombezugskosten für den Betrieb der Wärmepumpe und verbessern ihre Umweltbilanz maßgeblich, da der selbst erzeugte Sonnenstrom keine CO2-Emissionen verursacht. In Kombination mit ausreichenden Pufferspeichern lässt sich der Stromverbrauch zudem so verlagern, dass er sich optimal mit der Stromerzeugung deckt – das erhöht den lukrativen Eigenverbrauch.
Dabei eignet sich die Kombination mit einer Photovoltaikanlage insbesondere für die Warmwasserbereitung, denn hier wird der Sonnenstrom doppelt effizient in Wärmeenergie umgewandelt. Dies gilt für Heizungswärmepumpen ebenso wie für spezielle Brauchwasser-Wärmepumpen.
Generell sollten Sie sich vor der Investition von einem Fachbetrieb beraten lassen und die Kosten der Photovoltaikanlage den Wärmepumpenstrompreisen und den aktuellen Vergütungen gegenüberstellen.
Sven Kersten
In Nordrhein-Westfalen sind 2012 12.000 Wärmepumpen neu installiert worden, sodass mittlerweile über 100.000 Gebäude in NRW mit Wärmepumpen beheizt werden. Bundesweit sind es 500.000. Neben der Nutzung der Erdwärme mithilfe von Sonden oder Flächenkollektoren, haben sich in letzter Zeit Luft-Wasser-Wärmepumpen in der Heizungssanierung durchgesetzt. Diese können aus einem Teil Strom bis zu drei Teile Wärme produzieren und lassen sich einfach in das vorhandene Heizsystem einbinden. Wird dann noch eine Photovoltaikanlage installiert, können zwischen 30 bis 50 % des benötigten Stroms für den Betrieb der Wärmepumpe selber produziert und direkt verbraucht werden. Ein multifunktionaler Wechselrichter steuert die Wärmepumpe in Abhängigkeit zum momentanem Solarertrag aus der Photovoltaikanlage und kann auch einen Batteriespeicher einbinden.
Arno Pöhlmann
Diese Frage kann eindeutig mit "ja" beantwortet werden. Strom für Wärmepumpen kostet heute je nach Versorger zwischen 18 und 22 Ct/kWh. Strom aus der PV-Eigenerzeugung jedoch weniger als 10 Ct/kWh. Dabei habe ich Gestehungskosten der PV-Anlage von etwa 1400€/kWpeak, 2,5% Zinssatz bei der Bank und eine 20-jährige Benutzungsdauer zugrunde gelegt.
Allerdings muss darauf geachtet werden, dass eine PV-Anlage nach heutigem Recht nur entweder auf den Haushaltzähler oder auf den Wärmepumpenzähler geschaltet werden darf. Deswegen ist es aus Gründen der wirtschaftlichsten Fahrweise eventuell doch sinnvoller, die PV-Anlage mit dem Haushalt zu verknüpfen: Haushaltstrom kostet im Durchschnitt etwa 25 Ct/kWh. Abzüglich der Kosten für die PV-Eigenerzeugung bleiben 15 Ct/kWh, die man einsparen kann. Wärmepumpen-Strom kostet ca. 20 Ct/kWh. Minus Kosten Eigenstromerzeugung bleibt ein Vorteil von 10 Ct/kWh.
Eine Wärmepumpe und den Haushalt quasi als eine Anlage mit nur einem Zähler zu betreiben, gestatten die allermeisten Netzbetreiber und Vertriebe wegen der unterschiedlichen Lastprofile für Haushalt- und Wärmestrom nicht. Zudem würden damit die bei den meisten Netzbetreibern anzutreffenden vergünstige Netznutzungsentgelte (im Durchschnitt ca. 1,5Ct/kWh gegenüber etwa 5-6 Ct/kWh für Haushaltstrom) verloren gehen.
Eine Lösung könnte sein, eine PV-Anlage auf dem Dach in 2 kleinere Anlagen aufzuteilen; eine für den Haushalt und eine für die Wärmepumpe. Hier muss man jedoch individuell überlegen, wie die größte Eigenverbrauchsnutzung erreicht wird.
Bei Passivhäusern mit einem sehr niedrigen Strombedarf für die Heizung und einer Wärmepumpen-Anschlussleistung von kleiner als 2 kW steht die Überlegung an, Haushalt und Wärmepumpe über eine gemeinsame Messeinrichtung zu betreiben. Ob dies wirtschaftlich ist, muss über eine Rechnung mit den beim jeweiligen Versorger geltenden Preisen ermittelt werden.
Eine weitere - aber von den Verteilnetzbetreibern wahrscheinlich weniger gerne gewünschte - Variante wäre die Installation eines allpoligen Umschalters, mit dem die PV-Anlage entweder fest dem Haushaltsstromkreis oder andererseits dem WP-Stromkreis zugeordnet würde. Das bedeutet aber, dass Haushalt und WP-Zähler als 2-Richtungszähler ausgelegt werden müssten. Der Verteilnetzbetreiber müsste dann bei der Abrechnung der Einspeisevergütung die Einspeisung beider Zähler addieren.
Wir stehen am Beginn der Energiewende. Modelle zur sinnvollen Nutzung von eigen erzeugtem Strom werden sich wohl in den nächsten Jahren zügig entwickeln.