Wann sind Wärmepumpen energieffizient?
Elektro-Wärmepumpen benötigen den Einsatz von Strom um Heizwärme erzeugen zu können. Damit Wärmepumpen keine Stromheizung sind, müssen sie einen so hohen Wirkungsgrad (bei Wärmepumpen die Jahresarbeitszahl) in der Praxis aufweisen, damit der Energieertrag höher ist als der Primärenergieeinsatz in deutschen Kraftwerken. Da der Primärenergiefaktor für Strom bei 2,7 liegt (Quelle: Zukunft-Haus), muss die Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen auch über 2,7 liegen.
Vergangene Woche berichtete der Solid-Newsletter von der Felduntersuchung Elektro-Wärmepumpen der Lokale Agenda 21-Gruppe Energie Lahr (Schwarzwald), die 33 Heizungs-Anlagen mit Luft-, Erdreich- und Grundwasser – Heiz-Wärmepumpen und fünf mit Warmwasser-Wärmepumpen in Ein- und Zweifamilienhäusern untersucht hat. Im Ergebnis haben die Erdreich-Wärmepumpen am besten abgeschnitten mit einer „ausreichend hohen Energieeffizienz“.
Sollte nach einer energetischen Altbausanierung und beim Neubau kein Erdgas-Brennwertkessel (geringste Kosten) oder Holzpelletkessel (geringste CO2-Emission) in Frage kommen, dann empfiehlt die Lokale Agenda 21 – Gruppe Energie Lahr den Einbau von Erdreich-Wärmepumpen, weil sie auch in der Praxis eine ausreichend hohe Energieeffizienz aufweisen. Das Mittel der System-Jahresarbeitszahl beträgt zwar nur SJAZ = 3,1, zwei von dreizehn Erdreich-Wärmepumpen kommen aber auf Spitzenwerte von 4,3- 4,4. Im Mittel ersparen sie der Umwelt knapp 30% des schädlichen Treibhausgases Kohlendioxid gegenüber einem Erdgas-Brennwertkessel; bei den Spitzenwerten sind es sogar 50%. Luft-Wärmepumpen erreichen dagegen im Mittel das Klimaschutzziel bei weitem nicht. Im zentralen Teil Deutschlands und in einem Normaljahr beträgt die System-Jahresarbeitszahl nur etwa SJAZ = 2. Auch die beste Luft-Wärmepumpe -eine von zwölf- kommt mit einer SJAZ = 3,0 knapp dem Wert nahe, von dem an die Deutsche Energieagentur in Berlin und das RWE in Essen Wärmepumpen als „energieeffizient“ bezeichnen.
Die Argumentation ist durchaus nachvollziehbar, die Ergebnisse der Untersuchung muss man akzeptieren – oder auch nicht. Im neuen Portal EnBauSa (Energetisch Bauen und Sanieren) war heute eine Antwort des Bundesverbandes Wärmepumpen zu lesen.
Der Bundesverband Wärmepumpe sieht dennoch durchaus gute Chancen für die Luft-Wärmepumpen. Die Argumentation finde ich allerdings schwer nachvollziehbar. Natürlich spielen geringere Investitionskosten eine Rolle bei der Kaufentscheidung, aber aus Wärmepumpen darf keine Stromheizung werden und die Gefahr ist – unter ungünstigen Bedingungen – durchaus gegeben. Dann sind Wärmepumpen keine ökologische Alternative und bei steigenden Stromkosten auch keine wirtschaftliche Alternative.
Die ideale Anlage einer Wärmepumpe ist für mich eine Wärmepumpe, welche die Abluft einer Abluftanlage nutzt, um die angesaugte Außenluft zu erwärmen um somit die Effizienz zu erhöhen. Wie gut solch eine Anlage in der Praxis wirklich abschneidet kann ich allerdings (noch) nicht sagen.
Wiederholen möchte ich hier gerne den Rat des Bundesverband Wärmepumpe für Bauherren:
Wichtig ist laut Stawiarski, dass Bauherren den Rat von Fachmännern wie etwa Installateuren einholen, die mit Wärmepumpen bereits Erfahrung haben oder eine entsprechende Zertifizierung besitzen, bevor sie sich für eine bestimmte Pumpentechnologie entscheiden. Solche Fachleute könnten die Standortbedingungen am besten einschätzen. Zudem ist für die Effizienz einer Wärmepumpe auch die Abstimmung aller Komponenten eines Heizungssystems entscheidend.
Luft/Wasser WP können heute durchaus JAZ von über 3,5 erreichen. Es muss halt das gesamte System stimmen. Was oft vernachlässigt wird, ist dass die Heizung (FBH, Wandheizung etc.) einen enormen Einfluss auf die JAZ hat. Bit einer schlecht ausgelegten FBH kann man sich die JAZ locker versauen und hat dann z.B. nur noch 2,5 statt 3,5. Es ist sehr wichtig, dass die FBH auf eine niedrige maximale Vorlauftemperatur ausleget wird. 35°C max, besser weniger.
Der Primärenergiefaktor von Strom in Deutschland liegt politisch bei 2.7 (nach EnEV). Praktisch ist es in jedem Bundesland anders und der Durchschnitt liegt inzwischen bei 2.6 oder so, siehe GEMIS. Der politische Faktor hinkt dem realen Faktor immer etwas hinterher. Vor drei Jahren lag er noch bei 3, da war er real schon bei 2,7.
In der Schweiz, wo man mit WP mehr Erfahrung hat und wo daher bessere Gesamtsysteme geplant und gebaut werden, ist die durchschnittliche und die beste JAZ deutlich höher als bei uns. Siehe FAWA Studie. Aber das kann ja noch werden.
Bei der Wirtschaftlichkeitsrechnung kommt es auch immer auf die Heizlast des Hauses an. Ein grosses KfW40 Haus hat vielleicht eine Heizlast von 4kW. Dafür Sonden zu bohren oder horizontale Sole-Kollektoren in den Garten zu legen, ist auch nicht sinnvoll, wenn der Strompreis mal bei 30ct liegt, da gewinnt meistens die Luft WP, vor allem, weil es ja Systeme gibt, die Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Heizung, Warmwasser und Solarthermie im Stück realisieren.
Wie immer muss als die erste Maßnahme sein, den Heizbedarf zu verringern. Und dann ein gutes Gesamtsystem planen und einbauen.
Gruß, Hendrik