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.
Welche Gründe gibt es für unterschiedlich große Kältemittelmengen in Wärmepumpen?
27.02.2018Peter Kuhl
Bei gleicher Leistung bezogen auf einen Bezugswert z.B. A2/W35 (bedeutet Lufttemperatur 2°C und Anlagenvorlauftemperatur 35°C) ist ein Hauptunterschied in der Bauweise zu sehen. Bei kompakten Luft-Wasser-Wärmepumpen mit Außenaufstellung befindet sich der komplette Kältekreis im Außengerät. Die Verbindung zur im Gebäude installierten Inneneinheit erfolgt durch wasserführende Leitungen. Daneben gibt es die sogenannten Splitgeräte. Diese Bezeichnung bedeutet, dass der Kältekreis getrennt ist. Ein Teil befindet sich in der Außeneinheit und ein Teil in der Inneneinheit. Demzufolge ist die Verbindungsleitung beider Teile eine Kältemittel führende Leitung. Im Regelfall sind die Außenteile mit entsprechend genügend Kältemittel für die maximale Entfernung (bis zu 30m) vorgefüllt. Dies erklärt den Unterschied in der Kältemittelmenge.
Vergleicht man baugleiche Wärmepumpen (Split oder kompakt, sowie Leistung bei gleichem Bezugspunkt) und nimmt die gleiche Entfernung Innenteil zu Außenteil bei Splitgeräten, so sind jedoch die Kältemengen bei den verschiedenen Herstellern vergleichbar.
Vorteil bei kompakten Luft-Wasser-Wärmepumpen für Ein- und Zweifamilienhäuser, deren Kältekreis hermetisch geschlossen ist, ist, dass diese keiner jährlichen Prüfung des Kältekreises unterzogen werden müssen. Bei Split-Geräten mit einer Füllmenge > 3 kg Kältemittel ist dies nicht so. Hier bedarf es einer jährlichen Prüfung.
Marcel Förster
Die Kältemittelmenge in Wärmepumpen ist von mehreren Faktoren abhängig und daher schwer zu beantworten. Grundsätzlich spielen dabei folgende Faktoren / Bauteile eine wichtige Rolle:
- Bauart Kompressor, Verdampfer, Verflüssiger
- Aufbau Kältekreis, min. / max. Einsatzgrenzen & Temperaturen
- max. Entfernung Kältemittelleitung (Split-Wärmepumpen)
Tendenzielle lässt sich sagen, dass mehr Kältemittel benötigt wird je komplexer, anspruchsvoller und effizienter der Kältekreis, je größer der Einsatzbereich (Außentemperatur, Vorlauftemperatur) und je größer die abgegebene Leistung ist.
Die Menge des Kältemittels einer Wärmepumpe steht immer im Zusammenhang mit dem Aufbau des Kältemoduls. Ein kompakt gebautes Kältemodul benötigt für die gleiche Heizleistung weniger Kältemittel als ein vergleichsweise großzügig gebautes Kältemodul (lange Rohrstrecken, großer Verdampfer/Kondensator).
Wenn die Menge des Kältemittels im Kältekreis über 2,5 kg beträgt muss die Wärmepumpe 1x jährlich durch einen Kältetechniker überprüft werden. Diese Überprüfung ist kostenpflichtig und muss vom Anlagenbesitzer bezahlt werden.