Dieser Tage wird viel über den Vorschlag des Wirtschaftsministeriums, den Einbau von neuen Öl- und Gasheizungen ab 2024 zu verbieten, diskutiert, daher schauen wir uns einmal an, wie Wärmepumpe und Gasheizung finanziell und emissionstechnisch dastehen.
Pro Kilowattstunde Gas werden 246 Gramm CO2-Äquivalente emittiert (Fürkus, 2021), während derselbe Wert für den deutschen Strommix von 2021 bei 485 Gramm lag (Icha & Lauf, 2022). Dabei sind die Vorketten jeweils berücksichtigt und ermöglichen einen ganzheitlichen Vergleich. Der Gaspreis für Neukunden lag Anfang 2021 bei circa 4,5 ct/ kWh, schoss dann zum September 2022 hoch bis 40,4 ct/ kWh und liegt aktuell bei 10,6 ct/ kWh (Verivox, 2023). Dabei fließen aktuell auch 0,6 ct/ kWh über die deutsche CO2-Besteuerung von 30 €/ t ein. Nimmt man die obenstehende Zahl mit Vorkette sieht man schon, dass die eigentliche Besteuerung bei 0,74 ct/ kWh liegen müsste.
In Zukunft wird Gas sehr wahrscheinlich in irgendeiner Form in den europäischen Zertifikatehandel aufgenommen werden, wo die Preise heute schon teils bei 100 €/ t liegen, was schon auf einen Preisaufschlag von 2 ct/ kWh hinausliefe. Nun wird der Preis für die Emissionsrechte aber eher nicht sinken, sondern eher auf 200 €/ t ansteigen, was eine Verteuerung des Gases um 4 ct/ kWh zur Folge hätte (Harthan & Repenning, 2022). Selbst wenn man mit dem Billiggas aus Russland rechnet, das so in Zukunft nicht mehr verfügbar sein wird, landet man bei einem Preis von 8,5 ct/ kWh Gas. Der Strompreis in Deutschland für Haushalte steigt ebenfalls seit Jahren und liegt nach starken Peaks im Zuge des russischen Angriffskriegs, des Ausfalls französischer Kernkraftwerke und der daraus resultierenden Nutzung der teuren Gaskraftwerke bei 34,6 ct/ kWh für Neukunden (Verivox, 2023).
Die Arbeitszahl der Wärmepumpe, also wie viele Kilowattstunden Wärme aus einer Kilowattstunde Strom erzeugt werden können, variiert abhängig von der Außentemperatur, besonders im Fall von Luft-Luft- oder Luft-Wasser Wärmepumpen. Doch laut einer Untersuchung einer Untersuchung des Fraunhofer ISE zu Wärmepumpen im Bestand liegt auch an besonders kalten Tagen mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt die Arbeitszahl bei gut 2 (Fraunhofer ISE, 2020).
Moderne Wärmepumpen arbeiten typischerweise mit einer Jahresarbeitszahl zwischen 3 und 5. So kann man nun sowohl Preise als auch Emissionen der beiden Heizungssysteme vergleichen:
CO2 eq-Ausstoß: Wärmepumpe: 485 g/ kWh / 3 (JAZ) = 162 g/ kWh
Gasheizung: 246 g/ kWh / 0,9 (Effizienz) = 273 g/ kWh
Schon jetzt, im aktuellen Strommix, wo noch zahlreiche Kohlekraftwerke am Netz sind, schlägt die Wärmepumpe die Gasheizung im Klimavergleich mit einer Reduktion der Treibhausgase um 40%. Sogar bei einer sehr niedrigen Jahresarbeitszahl von 2 ist die Wärmepumpe immer noch überlegen. Betrachtet man nun den immensen Ausbau der Erneuerbaren und das 80%-Ziel bis 2030 wird klar, dass die klimatechnische bessere Lösung definitiv die Wärmepumpe ist. Das Fraunhofer ISE rechnet in 2030 mit einem CO2 eq-Ausstoß von 141 g/ kWh (Fraunhofer ISE, 2021), was umgerechnet auf eine JAZ von 3 einen Ausstoß von nur 47 g/ kWh bedeuten würde, eine Reduktion um 83% gegenüber der Gasheizung. Der Klima-Impact von Gasheizungen kann entweder durch Power to Gas oder Wasserstoffbeimischung verringert werden, doch der Strombedarf für dieselbe Endwärme liegt zum Beispiel beim Wasserstoff 6 mal so hoch. Daher sollte der dafür benötigte Strom lieber direkt in eine Wärmepumpe fließen und der Bedarf von chemischer Industrie, Flug- und Schiffverkehr sichert auch so den Absatz der synthetischen, klimaneutralen Kraftstoffe, die im Fall von überschüssigem Strom produziert werden. Außerdem ist es nicht nötig, eine zweite Infrastruktur aufzubauen und zu unterhalten, denn einen Stromanschluss hat sowieso jedes Gebäude.
Preis: Wärmepumpe: 34,6 ct/ kWh / 3 (JAZ) = 11,5 ct/ kWh
Gasheizung: 10,6 ct/ kWh / 0,9 (Effizienz) = 11,7 ct/ kWh
Bei aktuellen Neukundenpreisen schenken sich Gasheizung und Wärmepumpe im Betrieb preislich nichts. Jedoch ist der Einbau einer Wärmepumpe etwas teurer, dafür ist es möglich Zuschüsse zu erhalten, die bis zu 45% der Installationskosten ausmachen. Somit sind auch die Installationskosten vergleichbar. Die zukünftige Bewertung von Marktpreisen ist ein gewisser Blick in die Glaskugel, jedoch muss man sich wie zu Beginn erläutert klarmachen, dass Deutschland bis 2045 klimaneutral sein möchte und bis dahin vielfältige Belastungen für die Betreiber von fossilen Heizungen zukommen können. Mit einer Wärmepumpe und im Optimalfall einer PV-Anlage, die Strom zu Konditionen von 12 ct/ kWh liefert, macht man sich davon unabhängig. Letztendlich bleibt somit als größter Kritikpunkt eine potentielle Lärmbelastung, die im Schadensfall zum Beispiel durch eine Heckenbepflanzung gemindert werden kann, aber doch ein Störfaktor werden kann. Direkt am Ventilator liegt die Lautstärke bei circa 50-65 dB und in 3 Metern Entfernung meist geringer als 45 dB, was der Lautstärke einer ruhigen Wohnung entspricht.
Insgesamt ist der Klimanutzen der Wärmepumpe unbestreitbar. Zusätzlich dazu ist sie fähig, wichtige Speicher- und Netzausgleichfunktionen zu übernehmen und in einem in Zukunft möglicherweise börsenbasierten Strompreissystem zu sehr günstigen Konditionen zu arbeiten. Aus objektiver Sicht ist das Verbot daher definitiv eine wirksame Option, um die Klimabilanz des Gebäudesektors, der jedes Jahr seine Sektorenziele verfehlt, zu verbessern. Dafür muss aber der Ausbau der Erneuerbaren stetig vorangetrieben werde, denn wenn der Strom für die Wärmepumpe ausschließlich aus Gas und Kohle kommt, ist der Klimanutzen praktisch dahin, da dann die Emissionswerte von 1000 g/ kWh bei Kohle und 375 g/ kWh bei Gas durch die Jahresarbeitszahl geteilt werden (Burger, 2019). In einer solchen Mischung wären die Emissionen von Gaskessel und Wärmepumpe nicht weit voneinander weg.
Literaturverzeichnis
Burger, B., 2019. Fraunhofer ISE. [Online]
Available at: https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/news/2019/33-prozent-weniger-co2-emissionen-durch-brennstoffwechsel-von-kohle-auf-gas.html
[Zugriff am 29 03 2023].
Fraunhofer ISE, 2020. Abschlussbericht: Wärmepumpen in Bestandsgebäuden, Freiburg: Fraunhofer ISE.
Fraunhofer ISE, 2021. Heizungstechnologien im Gebäude: Ein Beitrag zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit und, Freiburg: Fraunhofer ISE.
Fürkus, S., 2021. Bundesverband Geothermie. [Online]
Available at: https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/b/brennwert.html
[Zugriff am 29 03 2023].
Harthan, D. R. O. & Repenning, J., 2022. Klimaschutzbeitrag verschiedener CO2-Preispfade in den BEHG-Sektoren Verkehr, Gebäude und Industrie, Berlin: Umweltbundesamt.
Icha, P. & Lauf, T., 2022. Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 – 2021, Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt.
Verivox, 2023. Verivox Gasvergleich. [Online]
Available at: https://www.verivox.de/
[Zugriff am 29 03 2023].
Verivox, 2023. Verivox Stromvergleich. [Online]
Available at: verivox.de
[Zugriff am 29 03 2023].