Wärmepumpen sind keine Lösung

In Deutschland wird immer noch zu viel Energie verbraucht. Während der Energieverbrauch im Industriesektor im Zeitraum von 1990 – 2021 um 15,5% und im Bereich Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sogar um 21% gesenkt werden konnte, ist im selben Zeitraum der Energieverbrauch im Bereich Verkehr gleichgeblieben und in den privaten Haushalten sogar um 2,5% gestiegen.

Also ist die Senkung des privaten Energieverbrauchs tatsächlich erforderlich.
Allerdings: Der erste Schritt zur Energiewende besteht darin, den eigenen Energiebedarf zu senken. Nicht verbrauchte Energie muss auch nicht erzeugt werden.
Also vielleicht mal zu Fuß oder mit dem Rad zum Bäcker und das Auto stehen lassen? Elektrogeräte nicht im Standby-Modus lassen und die Raumtemperatur gemäßigt absenken?
Der zweite Schritt besteht darin, die eingesetzte Energie effizienter zu nutzen. In privaten Haushalten wird der größte Teil der Energie für das Heizen und Kühlen von Räumen verbraucht.

Das größte Einsparpotential liegt also in einer effizienten Gebäudesanierung. Über die Gebäudehülle (Außenwand, Dach) gehen je ca. 30% der Wärme verloren. Der Wärmeverlust über alte Fenster liegt bei etwa 20%. Die übrigen Wärmeverluste verteilen sich über die restlichen Bauteile, bauart- oder altersbedingte Undichtigkeiten und ineffiziente Heizanlagen.

Neue, effizientere Heizungen wie Wärmepumpen arbeiten mit deutlich niedrigeren Vorlauftemperaturen als die alten Konstant- oder Niedrigtemperaturheizanlagen. Durch die niedrigeren Vorlauftemperaturen sind deshalb auch die wärmeübertragenden Flächen an das neue Heizsystem anzupassen, d. h. zu vergrößern. Am besten funktionieren deshalb Wärmepumpen mit großen wärmeübertragenden Flächen, wie z. B. Fußboden- oder Wandheizungen.  Diese sind aber in Altbauten schwer oder nur kostenintensiv zu realisieren. Hier können unter Umständen Bestandsheizkörper gegen größere und modernere Heizkörper ausgetauscht werden.

Aber bedingt durch die niedrigeren Vorlauftemperaturen kommen neue Heizanlagen nur schwer gegen die Wärmeverluste der unsanierten Gebäudehülle an und müssen deshalb auch größer dimensioniert werden, denn die Leistung der Wärmepumpe muss auf das Gebäude bzw. den Wärmebedarf abgestimmt sein. Der Einspareffekt auf der Anlagenseite fällt dadurch deutlich geringer aus.

Auch sollte eine Außenwanddämmung nicht nur auf die Einsparung beim Heizen reduziert werden. Durch ein WDVS heizen sich die Außenwände im Sommer weniger auf und ein Kühlen der Räume wird überflüssig. Zudem wird damit der Wert des Gebäudes gesteigert, was sich auch in höheren Verkaufspreisen gegenüber ungedämmten, unsanierten Gebäuden bemerkbar macht.

Ähnlich stellt sich das bei einem Austausch der Fenster dar. Mit modernen Fenstern mit dreifacher Wärmeschutzverglasung (WSG) lassen sich auch die Heizkosten erheblich senken. Bei einem Beispielszenario von einer Raumtemperatur von 20° C und einer Außentemperatur von -10° C beträgt die Oberflächentemperatur bei einer Einfachverglasung innenseitig -1° C, bei 2-Scheiben-Isolierverglasung 8,5° C, bei 2-Scheiben-WSG 15,3° C und bei 3-Scheiben-WSG 17,6° C (Quelle: Verbraucherzentrale NRW 2017). Bei einer Wärmeschutzverglasung wird durch nicht sichtbare Metallschichten ein Großteil der raumseitigen Wärmestrahlung in den Raum zurück reflektiert. Ist auch die äußere Scheibe mit einer Metallschicht bedampft, wird ein Teil der Sonneneinstrahlung reflektiert und damit ein Aufheizen der Räume reduziert. 

Wenn die Gebäudehülle energetisch optimiert und der Energiebedarf maßgeblich und dauerhaft gesenkt wurde, kann auch die Anlagentechnik saniert werden. Denn erst jetzt kann eine auf den optimierten und reduzierten Wärmebedarf abgestimmte und richtig dimensionierte Wärmepumpe eingebaut werden.

Wärmepumpen entziehen die notwendige Heizwärme der Umwelt (Erdreich, Grundwasser, Luft). Für ihren Betrieb wird Strom benötigt. Eine für die gewählte Wärmepumpe relevante Größe, neben der Wärmeleistung, ist die Jahresarbeitszahl (JAZ). Je größer diese ist, umso effektiver und stromsparender arbeitet eine Wärmepumpe. Die JAZ gibt das Verhältnis der gewonnen Heizenergie zur eingesetzten elektrischen Energie für die Gewinnung an. Bei einer Jahresarbeitszahl von z. B. 4,0 benötigt die Wärmepumpe pro kWh-Heizleistung etwa 0,25 kWh Strom für die Erzeugung.

Beispielanlage: eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einer Nennleistung von 10 kW, einer JAZ von 4,0 und einer Betriebsdauer von 2000 Stunden (Durchschnittswert für ein energetisch saniertes EFH) werden ca. 5.000 Kilowattstunden kWh benötigt (10 kW/4,0 * 2.000 h = 5.000 kWh). Um die exakten Stromkosten zu errechnen, muss der Stromverbrauch noch mit dem aktuellen Strompreis multipliziert werden.

Erst der dritte Schritt zur Energiewende ist dann der Ausbau bzw. die Verwendung erneuerbarer Energien. Hier sind im privaten Bereich die Möglichkeiten begrenzt. Wer über ausreichend große Dachflächen mit geeigneter Ausrichtung und Dachneigung verfügt, sollte berechnen lassen, was der Einbau einer Photovoltaik-Anlage inklusive Stromspeicher kosten würde.

Prinzipiell macht der Einbau einer Wärmepumpe also ökologisch und ökonomisch nur dann Sinn, wenn die Grundvoraussetzung eines energetisch sanierten Gebäudes erfüllt ist. Sonst besteht die Gefahr, dass im Winter das Gebäude nicht richtig beheizt werden kann und/oder die Stromkosten hoch sind. Je weniger Energie wir benötigen und je effizienter wir diese Energie einsetzen, desto leichter gelingt es, den verbleibenden Energiebedarf mit erneuerbaren Energien zu decken.