Die weitere Zunahme der Anzahl an Wärmepumpen in der Gebäudeheizung wird Primärenergie einsparen und CO2-Emissionen reduzieren: Dies ist das Ergebnis der Studie „Energiewirtschaftliche Bewertung der Wärmepumpe in der Gebäudeheizung“, die Prof. Dr.-Ing. Ulrich Wagner, Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik (IfE) von der TU München, während der Auftaktveranstaltung zu den Aktionswochen Wärmepumpe vorstellte.
Die Studie belegt eindeutig die ökologische Relevanz der Wärmepumpentechnik. Welche Auswirkungen dieser verstärkte Einsatz von Wärmepumpen hat – inwiefern die Technik, die regenerative Energien nutzbar macht und tatsächlich in den Anforderungen des Umweltschutzes zukunftsweisend ist – untersucht die Studie von Professor Wagner.
Dafür vergleicht sie den Primärenergieeinsatz und die CO2-Emissionen von Wärmepumpen mit Gas- und Öl-Brennwertheizungen und älteren Ölkesseln, jeweils für den Strommix von 2008 und 2030. Grundlage für den Vergleich ist dabei die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe – ein Maß für die Effizienz, welches das Verhältnis von abgegebener Nutzwärme zu eingesetztem Strom beziffert. Auch die Auswirkungen der weiteren Zunahme an Wärmepumpen auf den Kraftwerkspark wurden untersucht.
Wärmepumpen sparen Primärenergie
Bereits mit dem derzeitigen Strommix spart eine Wärmepumpe im Vergleich zu einem hocheffizienten Gas-Brennwertkessel ab einer Jahresarbeitszahl von 2,2 Primärenergie und benötigt bei einer JAZ von 4,5 weniger als die Hälfte. Außerdem reduziert die Wärmepumpe die Abhängigkeit von einem einzelnen Energieträger – und damit die Abhängigkeit von spezifischen Energieim-Wärmepumporten.
Noch deutlich günstiger fällt der Vergleich in der Zukunft aus – Grund dafür ist die energiesparendere Stromerzeugung durch effizientere Kraftwerke und einen deutlich höheren Anteil an erneuerbaren Energiequellen.
Wärmpumpen haben bereits heute eine Lebensdauer von durchschnittlich 15 bis 20 Jahren und werden in dieser Zeit sozusagen von selbst immer umweltfreundlicher. 2030 schneiden Wärmepumpen bereits ab einer JAZ von 1,8 besser ab als die effizientesten fossilen Heizsysteme; ab einer JAZ von 3,5 sparen sie bereits 50 Prozent Primärenergie. Insgesamt sparen die prognostizierten 1 Million zusätzlichen WärmepumpenHeizungsanlagen in Deutschland 2030 im Vergleich zu Gas-Brennwert jährlich 9,49 Milliarden Kilowattstunden (kWh) Primärenergie.
Wärmepumpen reduzieren die CO2-Emissionen
Bereits 2008 verringert eine Wärmepumpe ab einer Jahresarbeitszahl von mehr als 2,0 die CO2-Emissionen – bei einer Jahresarbeitszahl von 4,0 sinken die CO2-Emissionen sogar um 50 Prozent im Vergleich zum effizientesten Referenzsystem, dem Gasbrennwertkessel.
Obwohl durch den Atomausstieg 2020 zunächst steigende CO2-Emissionen bei der Stromerzeugung anzunehmen sind, wirkt sich die steigende Kraftwerkseffizienz und der höhere EE-Anteil auch in den CO2-Emissionen der Wärmepumpen bis 2030 deutlich positiv aus. 2030 unterschreitet eine Wärmepumpe bereits ab einer JAZ von 3,6 die Marke von 100 g CO2/kWh Wärme – das sind lediglich ein Drittel der Emissionen eines Öl-Brennwertkessels oder 40 Prozent eines Gas-Brennwertgeräts.
Insgesamt sparen die prognostizierten 1 Million zusätzlichen Wärmepumpen in Deutschland 2030 im Vergleich zu Gas-Brennwertheizungen jährlich 2,3 Millionen Tonnen CO2.
Wärmepumpenzuwachs
Darüber hinaus untersucht die Studie die Auswirkungen eines Zuwachses von 1 Million Wärmepumpen bis 2030 auf den Kraftwerkspark. Dabei kommen die Wissenschaftler zu dem Ergebnis: Für die 1 Million zusätzlichen Wärmepumpen ist ein vergleichsweise geringer Prozentsatz an zusätzlichem Strom erforderlich, der lediglich 0,7 % des Nettostromverbrauchs von 2006 entspricht. Selbst an den kältesten Tagen benötigen alle diese Wärmepumpen zusammen nur eine mittlere Leistung von 1,3 GW
(1,3 Mio. kW) – zum Vergleich: Derzeit sind bereits Windkraftwerke mit einer Leistung von 24 GW installiert. Damit sind die Auswirkungen der zusätzlichen Wärmepumpen auf den Kraftwerkspark gering.
Quelle: bwp inform 04/2009