Wärmepumpen: Effiziente und nachhaltige Lösung für die Wärmeversorgung?

Angesichts der steigenden Heizkosten wird von vielen der Umstieg auf strombasierte Ökowärme in Betracht gezogen (Herz, 2022). Doch noch viel wichtiger ist der Aspekt, dass die Wärmepumpe eine klimafreundliche Lösung zur Wärmebereitstellung darstellt (ebd.). Die weltweiten Vorräte an Brennstoffen sind begrenzt, und ihre Erschließung ist technisch aufwendig und mit erheblichen Umweltauswirkungen verbunden. Somit stellt die Wärmepumpe eine nachhaltige Alternative dar. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen wie Erdöl oder Erdgas verursachen Wärmepumpen geringere oder sogar keine direkten CO2-Emissionen. Eventuelle Emissionen entstehen lediglich bei der Stromerzeugung, die jedoch zunehmend umweltfreundlich erfolgt (ebd.).

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Wärmepumpen arbeiten nach dem Prinzip eines Kühlschranks. Statt Kälte wird jedoch Wärme produziert (Mein-Klimaschutz.de, n.d.). Wie beim Kühlschrank kommt dabei ein Kältemittel zum Einsatz. Der Kreislauf in der Wärmepumpe erfordert Wärme, um das flüssige Kältemittel zu verdampfen. Da die verwendeten Kältemittel bei niedrigen Temperaturen verdampfen, wird die benötigte Wärme aus der Umwelt gewonnen (ebd.).

Es gibt dabei drei verschiedene Wärmequellen: das Erdreich, das Grundwasser und die Luft. Beim Erdreich werden entweder in einer Tiefe von etwa 1,5 Metern Flächenkollektoren verlegt oder Erdwärmesonden senkrecht in den Boden gebracht, die 30 bis 100 Meter tief reichen (ebd.). Letztere Methode benötigt weniger Fläche, erfordert jedoch eine Genehmigung. Auch Grundwasser besitzt eine konstante Temperatur und kann als Wärmequelle genutzt werden. Auch hier ist eine Genehmigung erforderlich. Die Luft ist als Wärmequelle in ausreichender Menge vorhanden. Allerdings ist während der Heizperiode, wenn die Luft am kältesten ist, der Wärmebedarf am größten (ebd.).

Klimafreundlichkeit der Wärmepumpe

Die Klimafreundlichkeit von Wärmepumpen hängt von verschiedenen Faktoren ab, da der CO2-Ausstoß durch die Art der Stromerzeugung beeinflusst wird (Mein-Klimaschutz.de, n.d.). Wenn Ökostrom verwendet wird, können erhebliche Mengen CO2 eingespart werden. Auch die Effizienz der Wärmepumpe spielt eine wichtige Rolle und sollte eine hohe Jahresarbeitszahl aufweisen, um effizient zu arbeiten. Zudem ist die Wahl des Kältemittels von Bedeutung, da nicht-halogenierte Kältemittel die Umwelt weniger belasten. Außerdem ist es wichtig, dass das Haus, in dem die Wärmepumpe eingebaut wird, gut gedämmt ist (ebd.).

Ein Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat gezeigt, dass elektrische Wärmepumpen sowohl im Neubau als auch in Bestandsgebäuden zuverlässig funktionieren und ökologische Vorteile bieten (Fraunhofer ISE, 2020). In dem Projekt wurden 56 Gebäude mit Wärmepumpen untersucht, und die Geräte erwiesen sich als weitgehend störungsfrei. Die CO2-Emissionen der Wärmepumpen lagen im Vergleich zu Erdgas-Brennwertheizungen um 27 bis 61 Prozent niedriger. Das Projekt wurde über fünf Jahre durchgeführt und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziell gefördert. Es gab acht Wärmepumpenhersteller und drei Energieversorger als Projektpartner. Ein Nachfolge-Projekt wird sich mit der Qualitätssicherung von Wärmepumpen in sanierten Häusern befassen (ebd.).

Nutzung in Deutschland

Der Import von Wärmepumpen nach Deutschland hat sich in den letzten fünf Jahren stark erhöht (Statistisches Bundesamt 2023). Im Jahr 2022 belief sich der Wert der importierten Wärmepumpen auf knapp 738,3 Millionen Euro, was einem Anstieg von 26,5 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Im Vergleich zu 2017 hat sich der Wert mehr als vervierfacht, als Wärmepumpen im Wert von knapp 177,8 Millionen Euro importiert wurden (ebd.). Der Einsatz von Wärmepumpen als primäre Heizenergiequelle in neuen Wohngebäuden nimmt ebenfalls zu. Im Jahr 2021 wurden sie in über der Hälfte (50,6 %) der neu gebauten Wohngebäude verwendet. Im Vergleich dazu lag der Anteil im Jahr 2016 noch bei 31,8 %. Wärmepumpen werden hauptsächlich in Ein- und Zweifamilienhäusern eingesetzt, in denen in 53,9 % aller im Jahr 2021 fertiggestellten Häusern eine Wärmepumpe eingebaut wurde. Bei Mehrfamilienhäusern lag der Anteil bei weniger als einem Drittel (30,6 %) (ebd.).

Herausforderungen

Ein wichtiger Faktor bei der Entscheidung für eine Wärmepumpe sind die Kosten (Herz 2022). Aufgrund der hohen Anschaffungskosten kann es einige Jahre dauern, bis sich die Investition für Hausbesitzer rentiert. Ein weiteres Hindernis für den schnellen Austausch von Heizungen ist der Mangel an Fachkräften in der Branche. Um das Ziel der Regierung zu erreichen, bis 2030 sechs Millionen neue Wärmepumpen einzubauen, werden laut dem Zentralverband Sanitär Heizung Klima zusätzlich 60.000 Monteure benötigt (ebd.). Bis zum Jahr 2045 bräuchte es außerdem jährlich etwa 800 Kilometer neue Wärmetrassen, im Moment sind es aktuell 423 Kilometern pro Jahr (Fraunhofer ISE, 2020). Dies würde nahezu eine Verdopplung bedeuten.

Fördermittel

Für Wärmepumpen gibt es in Deutschland staatliche Zuschüsse (BWP 2023). Über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) können Interessenten bis zu 35 Prozent der Kosten für Anschaffung und Einbau zurückerhalten. Beim Wechsel von einer Ölheizung zu einer Wärmepumpe sind es sogar bis zu 45 Prozent. Die förderfähigen Ausgaben für energetische Sanierungsmaßnahmen von Wohngebäuden sind jedoch auf 60.000 Euro pro Wohneinheit und Kalenderjahr begrenzt. Das BAFA unterstützt nicht nur die Investition in Wärmepumpen und deren Installation, sondern auch begleitende Maßnahmen (ebd.). 

Quellen

• Mein Klimaschutz. (n.d.). Was bringt eine Wärmepumpe? Abgerufen von https://www.mein-klimaschutz.de/zu-hause/a/heizung/was-bringt-eine-waermepumpe/
• Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. (2020). Wärmepumpen funktionieren auch in Bestandsgebäuden zuverlässig. Abgerufen von https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2020/warmepumpen-funktionieren-auch-in-bestandsgebaeuden-zuverlaessig.html
• Herz, C. (2022). Steigende Heizkosten: Lohnt sich jetzt eine Wärmepumpe? Abgerufen von https://www.handelsblatt.com/finanzen/steigende-heizkosten-lohnt-sich-jetzt-eine-waermepumpe/28295194.html
• Statistisches Bundesamt (Destatis). (2023). Wärmepumpen kommen vor allem in Neubauten zum Einsatz. Pressemitteilung. Abgerufen von https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/2023/03/PD23_N014_42_51.html#:~:text=Wärmepumpen%20kommen%20vor%20allem%20in,Drittel%20(30%2C6%20%25).
• Wärmepumpe.de. (n.d.). Förderung für Wärmepumpen. Abgerufen von https://www.waermepumpe.de/waermepumpe/foerderung/?tx_bcpageflip_pi1%5Baction%5D=show&tx_bcpageflip_pi1%5Bbook%5D=147&tx_bcpageflip_pi1%5Bcontroller%5D=Book&type=1107386203&cHash=4ba6c004ccf1f970bd6530eba88b6d41#2