Rettet das Klima! Aber mit innovativer Technik zu planbaren Kosten (Teil 1)

Die EU hat gemeinsam mit den Mitgliedstaaten Ziele für die Reduktion des Ausstoßes von klimarelevanten Treibhausgasen beschlossen, zunächst eine Reduktion der CO2-Emissionen bis 2030 um 55% gegenüber dem Jahr 1990. Darüber hinaus gibt es das Ziel, bis 2050 klimaneutral zu werden. (1)

Von Dr. Christof Ernst

Das Beheizen von Gebäuden: Ein großer CO2 Emittent

Das Beheizen von Gebäuden privater Haushalte verursacht in Deutschland den beträchlichen Anteil von ca. 18% des Verbrauchs an Primärenergie. Heute installierte Öl- oder Gasheizungen haben eine Laufzeit von nicht selten 20 Jahren und länger. Eine Brennwertheizung, die heute installiert wird, emittiert also noch viele Jahre relativ viel CO2 und verschlechtert die CO2-Bilanz. Um die klimabedingten Kosten dieser CO2-Emissionen in den Heizkosten widerzuspiegeln, gibt es seit 2021 das sog. Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG), das ab 2021 für Importe von Brennstoffen eine Abgabe i.H.v. 25 EUR pro Tonne CO2 mit einem fortlaufenden Anstieg bis auf 55 EUR und einem sich anschließenden Emissionshandel ab 2026 vorsieht. (2)

Heizungsanlagen, die heute geplant werden, sollten also unbedingt die Folgekosten und Auswirkungen auf die Umwelt im Blick haben

Um diese relativ kurzfristigen Ziele zu erreichen, müssen Politik, Unternehmen und Privathaushalte bereits heute die Weichen richtig stellen, um die Kosten dafür im erträglichen Rahmen zu halten. Der kommunalen Politik stehen hierbei, als wesentliche Bestandteile, das Baurecht und die eigenen Bauprojekte zur Verfügung. An dieser Stelle lässt sich aus Sicht des Autors relativ viel mit relativ geringen Mitteln erreichen.
Heizungsanlagen, die heute installiert werden, sollten also unbedingt mit Blick auf die Folgekosten und Auswirkungen auf die Umwelt geplant werden. Das gilt für Privathaushalte, Unternehmen und, gleichermaßen, auch für öffentliche Institutionen.

Wärmepumpen als Alternative zu Brennwerttechnik legen zu

Als eine gute Alternative zu Heizungen, die lediglich mit Brennwerttechnik arbeiten und fossile Brennstoffe lediglich verfeuern, bieten sich u.a. Wärmepumpen an. Wärmepumpen gibt es inzwischen in einer großen Vielfalt. Je nach Anwendungsfall gibt es beispielsweise elektrisch oder gas-betriebene Geräte, die der Umwelt die thermische Energie z.B. aus Außenluft oder einem Solewasserkreislauf in Erdthermiesonden, entziehen und dem Gebäude über eine Fußbodenheizung, Deckenheizung oder großflächige Wandradiatoren zuführen.

Zentraler Bestandteil einer Wärmepumpenheizung ist ein kleiner (meist elektrisch betriebener) Kompressor, der, akustisch gut gelagert, kaum hörbar für viele Jahre seinen Dienst verrichten kann.

Kompressor der Wärmepumpe: Macht wenig Lärm

Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt wesentlich von deren Einsatzbedingungen ab:

  • das Medium (z.B. Außenluft, Grundwasser), dem die Wärme entzogen wird, muss möglichst warm sein,
  • die Vorlauftemperatur auf der Heizungsseite muss dagegen möglichst niedrig sein (neue Anlagen werden mit weniger als 35°C geplant)
  • Geringe Vorlauftemperaturen erfordern eine möglichst große Abgabefläche, beispielsweise durch Fußbodenheizungen, Deckenheizungen oder große Niedertemperatur-Flächenradiatoren an Wänden.
Verteilung der Wärme über große Flächen, z.B. eine Fußbodenheizung

CO2 Ausstoß: Vorteil Wärmepumpe

Der Anteil erneuerbarer Energie im Strommix Deutschlands lag 2019 bei 42% und steigt momentan von Jahr zu Jahr. Eine überschlägige Schätzung des CO2-Ausstoßes (anhand einer eher durchschnittlich guten Wärmepumpe) mit einer JAZ von 3,5 kommt, bei einem sogenannten CO2-Emissionsfaktor von 401 Gramm pro kWh für den deutschen Strommix(3), auf einen CO2-Ausstoß von lediglich 114 Gramm pro verbrauchter kWh Wärmeenergie. Dieser Wert lässt sich individuell sogar noch deutlich weiter senken, indem bei dem beheizten Objekt eine erneuerbare Stromerzeugung installiert wird, in der Regel eine Photovoltaikanlage.

Und noch etwas: Der Vorwurf hoher Stromverbräuche gilt nicht mehr

Wärmepumpen werden häufig „hohe Stromverbräuche” nachgesagt. Dieser Vorwurf ist aber, mit dem heutigem technischen Stand, bei sinnvoller Auslegung der Anlage nicht mehr nachvollziehbar.
Die Jahresarbeitszahl (JAZ), die vereinfacht gesagt, den thermischen Wirkungsgrad einer Wärmepumpe widerspiegelt, ist das Verhältnis der abgegebenen Wärmemenge zur eingesetzten Energiemenge für den Betrieb (z.B. elektrische Energie). Je höher dieser Wert einer Wärmepumpe, desto effizienter arbeitet sie, verbraucht also weniger Energie. Das BAFA fördert Wärmepumpen ab einer Mindest-Jahresarbeitszahl von mindestens 3,5 (für Bestandsgebäude), diese erzielen also aus einer kWh Strom eine Wärmemenge entsprechend mindestens 3,5 kWh. (4)

Lesen Sie nächste Woche Teil 2

Quellen:

(1) EU Kommission, https://ec.europa.eu/clima/policies/eu-climate-action/2030_ctp_en

(2) Bundesministerium der Justiz und für Verbraucherschutz, https://www.gesetze-im-internet.de/behg/index.html

(3) Umweltbundesamt, https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energieversorgung/strom-waermeversorgung-in-zahlen#Strommix

(4) Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, https://www.bafa.de/DE/Energie/Heizen_mit_Erneuerbaren_Energien/Foerdervoraussetzungen/foerdervoraussetzungen_node.html