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Wärmepumpe: Die Kosten steigen massiv: Eine kritische BUND-Analyse (Öko-Test / Warentest / Strompreis)

11.12.2007

Elektrische Wärmepumpen: Kosten & Umwelt - Sind elektrische Wärmepumpen ineffizient?


Was ist eine Wärmepumpe?
Wärmepumpen entziehen Luft, Boden, Wasser oder auch massiven Bauteilen Energie und geben sie an das Heizungs- oder Brauchwassersystem weiter. Sie funktionieren nach dem umgekehrten Prinzip des Kühlschranks.

Arten von Wärmepumpen:
Die einfachste Form ist die Außenluft-Wärmepumpe. Wegen des geringen Energieinhalts der Luft ist der Umsatz großer Luftmengen erforderlich. Mit sinkenden Außentemperaturen steigt der Strombedarf stark an. Um auch im Winter trotzdem den Wärmebedarf des Hauses abdecken zu können, wird sie deshalb durch einen Heizstab im Pufferspeicher ergänzt, der bei Frostgraden die Wärmeversorgung auch allein übernehmen kann.

Bei der Erdkollektor-Wärmepumpe wird über oberflächennah verlegte Rohre der Erde Wärme entzogen. Das 2- bis 3-fache der beheizten Wohnfläche muss an Bodenfläche belegt werden. Um winterliche Frostschäden zu vermeiden, muss das Wasser mit Frostschutzmittel (Sole) versetzt sein. Alternativ zum Erdkollektor können auch eine oder mehrere Erdsonden gebohrt werden, die ebenfalls von Sole durchströmt werden. Sie reichen meist in Tiefen um 100 m (oberflächennahe Geothermie). Die dritte Variante ist die Grundwasser-Wärmepumpe. Sie erfordert den Bau eines Förderbrunnens und eines Versickerschachts, wofür eine wasserrechtliche Genehmigung erforderlich ist. Grundwasser hat übers Jahr eine relativ konstante Temperatur. Weniger genutzt werden Energieabsorber wie Bohrpfähle oder Wärmekörbe; in Erprobung sind Systeme, bei denen Sonnenkollektoren als Absorber eingesetzt werden können.

Strom und Wirkungsgrad
Elektrisch betriebene Wärmepumpen haben einen schlechten Ruf. Dies begründet sich zum einen in den oft sehr schlechten Jahresarbeitszahlen (JAZ) im Realbetrieb und zum anderen im Einsatz von relativ viel Strom für diese Technik. Mehr als die Hälfte des Stromes in Deutschland wird in Kraftwerken erzeugt, welche mit Kohle und Atomkraft betrieben werden und die Kühlwasser-Wärme nicht nutzen. Das bedeutet, dass aus drei Einheiten Kohle, Uran, Öl usw. nur eine Einheit Strom gewonnen wird.
Für den BUND ist der Einsatz elektrischer Energie im Wärmemarkt (elektrische Direktheizung, Nachtstromspeicheröfen etc.) deshalb abzulehnen.

Und die Wärmepumpe?
Beim Einsatz elektrisch betriebener Wärmepumpen ist dementsprechend zu fordern, dass die Anlage deutlich mehr Energie aus Luft, Wasser oder Erdreich gewinnt als für die Produktion des Stromes eingesetzt werden musste. Die entsprechende technische Angabe ist die Arbeitszahl, die angibt, wie viel Einheiten Wärme die Wärmepumpe aus einer Einheit Strom im Jahresdurchschnitt gewinnt. Erst ab einer JAZ von 3 werden die Verluste der Stromerzeugung wieder hereingeholt. Um die Edelenergie Strom sinnvoll einzusetzen, sind Wärmepumpen-Systeme mit JAZ unter 4 für den BUND nicht akzeptabel. Möglichst sollte eine elektrisch betriebene Wärmepumpenanlage sogar eine JAZ von 5 oder mehr erreichen.

Entscheidend für die JAZ sind zwei Faktoren: Die Temperatur der Wärmequelle und die Temperatur, mit der die Wärme abgegeben wird. Je höher die Temperaturdifferenz, desto unwirtschaftlicher wird die Wärmepumpe. Deshalb sind auf der Eingangsseite Erdreich und Grundwasser der Luft überlegen. Auf der Ausgangsseite ist eine Fußboden- oder Wandheizung notwendig, damit die Wärmepumpe sinnvoll eingesetzt werden kann. Als Faustregel gilt: 1° mehr Temperaturdifferenz bedeutet 2,5 % mehr Stromverbrauch.

Lohnt sich der Aufwand?
Vergleichen wir dazu eine Wärmepumpe mit einer Arbeitszahl von 3, die jedoch nach Recherche der Agenda-Gruppe aus Lahr eher selten in der Praxis erreicht wird, mit einem modernen Gas-Brennwertkessel.

Dann gilt für die Wärmepumpe...
Verlust/Gewinn verbleiben
Kraftwerk 65 % 35 %
Stromverteilung 2 % 33 %
Wärmepumpe 3-fach 99 %

...und für einen guten Gas-Brennwertkessel:
Verlust/Gewinn verbleiben
Brennwertkessel 5 % 95 %

Eine Wärmepumpe mit JAZ 3 kann also gerade einmal die Verluste im Kraftwerk und bei der Stromverteilung wettmachen und mit hohem technischem und finanziellem Aufwand eine eher geringe Einsparung (4 %) erreichen. Erst ab einer JAZ von 4 kann von einer nennenswerten Umweltentlastung gesprochen werden. Wichtig ist es, folgendes zu wissen: Die von den Herstellern angegebenen JAZ für die Wärmepumpe sagen nichts darüber aus, welche JAZ im praktischen Betrieb erreicht wird. Mehrere Untersuchungen haben ergeben, dass die praktisch erreichten Werte deutlich unter den Teststandwerten der Hersteller liegen.


Und die übrigen Umweltaspekte
Zwei Gesichtspunkte sind noch zu bedenken: Erdsonden werden nach menschlichem Ermessen im Boden bleiben, auch wenn sie nicht mehr zum Heizen genutzt werden sollten. Sie können für folgende Generationen zu Altlasten werden. Zudem kommen in Wärmepumpen oft Substanzen vor, die zur Klimaerwärmung beitragen können, wenn sie in die Atmosphäre gelangen (z. B. H-FKW).

Alternativen:
Eine bessere Lösung als die Wärmpumpe dürfte in den meisten Fällen eine große Solaranlage in Kombination mit einer Holz(pellet-)heizung sein. Auch wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, sollte diese auf alle Fälle mit einer Solaranlage koppeln. Zur Warmwasserbereitung sind hohe Temperaturen erforderlich – und die werden bei der Wärmepumpe mit schlechtem Wirkungsgrad erkauft.

Quelle: BUND Bundesverband www.bund.net









Wärmepumpen werden bis zu 56% teuer

schreibt BERNWARD JANZING am 22.07.2011 in der TAZ
Besitzer von Stromheizungen und elektrischen Wärmepumpen trifft es hart: Der Energiekonzern EnBW erhöht seine Tarife für Wärmestrom um bis zu 56 Prozent. (...)
Branchenkenner wissen das: "Das Unternehmen wollte langfristig Abhängigkeiten schaffen", meint Aribert Peters vom Bund der Energieverbraucher. Denn hat ein Verbraucher die vermeintlich günstige elektrische Wärmepumpe erst einmal in seinem Haus installiert, ist er dem Energieanbieter ausgeliefert. Auch Christian Meyer von der Firma Energy Consulting im badischen Umkirch sagt: "Die Preise der EnBW für Heizstrom waren schon immer eine Mogelpackung, um Leute zu ködern."
Die Strategie sei klar, sagt Verbraucherschützer Peters: "Um die Wärmepumpe im Vergleich zu anderen Heizsystemen wirtschaftlich erscheinen zu lassen, musste man ihren Strompreis quersubventionieren - und diese Subvention bauen die Stromversorger nun zunehmend ab." Irgendwann schließlich wollen sie auch in diesem Marktsegment Gewinne sehen. Dass die Versorgung von Wärmepumpen und Stromheizungen zu Kampfpreisen bislang Methode hatte, belegte übrigens im vergangenen Herbst auch das Bundeskartellamt: "Studien zufolge bieten zahlreiche etablierte Heizstromversorger Heizstrom zu nicht kostendeckenden Preisen an."
Bei der EnBW war das besonders deutlich: Für Nachtstrom zur Wärmeerzeugung verlangte die EnBW bislang nur 11,02 Cent je Kilowattstunde (kWh). Abzüglich der Steuern und Umlagen für erneuerbare Energien bleiben dem Konzern davon nur noch rund 3 Cent. Davon muss das Unternehmen den Strom einkaufen (für etwa 4 Cent in den Nachtstunden), sowie Netzentgelte, Verwaltungs- und Marketingkosten bezahlen. Folglich legte der Konzern am Ende drauf. (...) Entsprechend drastisch steigt nun der Strompreis. Für Wärmepumpen werden statt bisher 11,02 Cent in der Nacht und 15,12 Cent am Tag künftig rund um die Uhr 17,16 Cent fällig - ein Aufschlag von 13 Prozent am Tag und 56 Prozent in der Nacht. Stromheizungen, für die es weiterhin einen Nachttarif gibt, werden tags um 24 Prozent und nachts um 33 Prozent teurer. Besonders hart trifft es die sozial Schwächeren, denn Elektroheizungen gibt es meist nur in Mietwohnungen.
Das Ende der Fahnenstange dürfte noch nicht erreicht sein. "Sachlich ist es nicht gerechtfertigt, dass Heizstrom überhaupt billiger angeboten wird als Haushaltsstrom", sagt Peters. Der aber kostet bis zu 24 Cent je kWh.




Wärmepumpen, Grundwasser und Wasserschutz Wasserschutz adieu?

Unkontrollierter Wildwuchs beim Erdsondenbau
gefährdet die Wasserversorgung, die Wärmepumpen von heute drohen die Altlasten von morgen zu werden. Was Wasserexperten beim 22. badenova-Wasserkolloquium als Zukunftsszenario entwarfen, drückt eine große Sorge der Wasserwirtschaft aus.

Erdwärmepumpen boomen,
sind sie doch eine ökologisch interessante Alternative zu anderen, "klassischen" Heizanlagen. Damit verbunden ist allerdings ein immer mehr um sich greifender "Wildwuchs" beim Bohren von Erdwärmesonden, der erhebliche Gefahren für die Qualität des Grundwassers und mittelbar auch des Trinkwassers mit sich bringt. Als regionaler Wasserversorger trägt badenova die Sorgen der Wasserwirtschaft mit. Die Kritik der Wasserwirtschaft richtet sich dabei an die staatlichen Instanzen: Sie hätten es bislang versäumt, für ausreichend Spielregeln zu sorgen.
Dass die Gefahren nicht theoretisch sind, zeigt sich in Freiburg - in zwei Schadensfällen wird über Haftungsfragen gestritten. Zum einen wurde im Freiburger Stadtteil Munzingen durch eine Erdsondenbohrung das Grundwasser erheblich verschmutzt, vermutlich durch unsachgemäße Vorgehensweise bei der Bohrung. Der Schaden in der Unterwasserwelt wurde erst offenbar, als eine Quelle im fraglichen Bereich sich massiv eintrübte.

Kein ausreichender Schutz gewährleistet
In diesem Fall handelte es sich zwar nicht um eine Trinkwasserquelle, aber bei der derzeitigen Genehmigungspraxis und den wenig wirksamen Schutzbestimmungen für Trinkwasserschutzzonen hätte es genauso eine Trinkwasserfassung treffen können.
Im zweiten Freiburger Fall wurde durch eine Erdsondenbohrung ein Kanal massiv getroffen. Die Folge war eine nahezu vollständige Kanalverstopfung, da die Bohrfirma Flüssigbeton in den beschädigten Kanal laufen ließ, sodass der Abflusskanal gleichsam zubetoniert war. Der Schaden für badenova als Betreiber des Freiburger Kanalnetzes ist beträchtlich, derzeit wird er mit 70.000 Euro beziffert. Auch hier: Über die Haftung dieses kostspieligen Falls herrscht Unklarheit.

Erdwärmenutzung wichtiger als Wasserschutz?
Johann-Martin Rogg, bei badenova verantwortlich für die Wasserversorgung und gleichzeitig Präsident der Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein, AWBR, eines internationalen Dachverbandes der Wasserwirtschaft im Südwesten: "In allen öffentlichen Bereichen und besonders in der Wasserwirtschaft wird zu Recht das Prinzip der Nachhaltigkeit eingefordert. Wir in der Wasserversorgung leben diese Philosophie seit vielen Jahren. Da kann es nicht sein, dass für die Erdwärmenutzung alle wohl begründeten Regeln für den Grundwasserschutz außer Kraft gesetzt oder erheblich eingeschränkt werden."
Rogg fordert insbesondere im erweiterten Trinkwasserschutzgebiet ein Verbot von Grundwasser gefährdenden Stoffen als Wärmetauscher-Medium bei Bohrungen. So akzeptieren die Baden-Württemberger Behörden derzeit noch den Einsatz von Glykol in den Erdwärmekollektoren, auch in Wasserschutzgebieten. Bauherren müssten vor einer Bohrung auf die Haftung gegenüber schädlichen Folgen verpflichtet werden. Johann-Martin Rogg: "Es kann nicht sein, dass wir sehenden Auges die Wärmepumpen von heute zu den Altlasten von morgen werden lassen, und es unklar bleibt, wer dann für die womöglich teuren Folgen aufzukommen hat."
Quelle: badenova "Meine Energie" Dezember 2008
Wir danken der badenova für die Abruckerlaubnis





Wärmepumpen - Ineffizient, aber "öko" per Gesetz

Laut Energiepaket,
das die Bundesregierung im Dezember 2007 verabschiedet, sind elektrische Wärmepumpen ökologisch. Und das, obwohl ihre Klimabilanz negativ ist.

Die Stromlobby hat erfolgreich gewirkt: Nach dem Entwurf des Gesetzes zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich, das am Mittwoch im Kabinett verabschiedet wird, werden auch ineffiziente Wärmepumpen künftig als Ökoenergie anerkannt.

Wärmepumpen funktionieren wie ein Kühlschrank:
Unter Einsatz von Strom kühlen sie auf der einen Seite und heizen auf der anderen - beim Kühlschrank ist die warme Seite die Rückwand. Eine Wärmepumpe im Haus kühlt die Außenluft oder den Erdboden ab und erwärmt zugleich die Raumluft.

Nach Plänen des Bundesumweltministeriums (BMU) soll die Wärme aus elektrischen Wärmepumpen als erneuerbare Energie gelten, wenn aus 1 Kilowattstunde Strom 3,3 Kilowattstunden Wärme gewonnen werden. Dieses Verhältnis von Stromeinsatz und Wärmeausbeute wird als Arbeitszahl bezeichnet. Ursprünglich sollte im Gesetz eine Arbeitszahl von mindestens 4 stehen, erst dann nützt die Technik auch dem Klima. Doch eine Arbeitszahl von 4 wird in der Praxis kaum erreicht. Ein aktueller Feldtest zeigt das deutlich: Die Lokale-Agenda-21-Gruppe im badischen Lahr hat zusammen mit der Ortenauer Energieagentur 37 Wärmepumpen ein Jahr lang vermessen. Dabei zeigten sich erhebliche Unterschiede zwischen den Praxisdaten und den Zahlen aus der Werbung.

Am besten schnitten mit einer Arbeitszahl von 3,3 bis 3,4
noch Erdreich-Wärmepumpen mit Fußbodenheizung ab. Luft-Wärme-Pumpen mit Radiator-Heizkörpern kamen nur auf 2,3, Klein-Wärmepumpen für Brauchwasser sogar nur auf 1,9. Wer CO2 einsparen will, dürfe solche Wärmepumpen folglich "weder bewerben und empfehlen, noch finanziell fördern", resümiert Gutachter Auer. Die Herabsetzung der Mindestarbeitszahl im Wärmegesetz mache eine ineffiziente Technik "rechnerisch salonfähig".

Trotz aller Kritik boomt derzeit die Wärmepumpe als scheinbar günstige Alternative zu Öl und Gas - denn Strom für Wärmepumpen wird aktuell zum Markteinführungspreis offeriert. Beispiel EnBW: Während normale Haushaltskunden 19,42 Cent pro Kilowattstunde bezahlen, kostet Wärmepumpenstrom tagsüber nur 14,89 Cent und nachts sogar nur 9,06 Cent.

Möglich ist das nur, weil die Versorger den Wärmepumpenstrom durch höhere Preise für alle anderen Kunden quersubventionen lassen.


Nach Ansicht von Uwe Leprich,
Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Saarbrücken, gibt es keinen sachlichen Grund für die Begünstigung der Wärmepumpe. Die Bundesnetzagentur, die die Netzentgelte überwacht, sieht sich gleichwohl nicht zuständig, die Quersubventionierung abzustellen.

Doch das muss nicht für alle Zeiten so bleiben. Professor Leprich warnt bereits: "Wenn irgendwann für Wärmepumpenstrom normale Netzentgelte bezahlt werden müssen, sind die Anlagen unwirtschaftlich."

Quelle: taz 04.12.2007 VON BERNWARD JANZING (wir danken dem Autor für die Abdruckerlaubnis


ÖKO-TEST Elektro-Wärmepumpen / Umwelt-Check kommt zu miserablen Ergebnissen
(kurzer Auszug aus den Öko News vom 21.9.2000)

"Elektro-Wärmepumpen gelten als besonders ökologisch. In Wirklichkeit sind sie jedoch umweltschädlicher als moderne Gas-Brennwertheizungen. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommt eine Untersuchung, die das Frankfurter Magazin ÖKO-HAUS veröffentlicht hat." Zitatende



Die EWS (Elektizitätswerke Schönau) äußern sich zum Thema Wärmepumpe sehr differenziert
Sind Wärmepumpen eine gute Lösung?
Die Antwort auf diese Frage fällt bei vielen konventionellen Stromversorgern recht deutlich aus. Die elektrische Wärmepumpe bezöge den größten Teil der Wärme aus der Umwelt (Luft, Boden oder Wasser). Faktisch allein deswegen sei sie zudem ökologisch sinnvoll, egal ob sie im Neu- oder gar im Altbau mit höherem Heizbedarf eingesetzt wird. Sie sei auch bei eher ineffektiv hohen Vorlauftemperaturen von 60 Grad - und somit in sehr vielen Bereichen - mittlerweile gut einsetzbar. Dieser Maxime folgend wird nach Erfahrungen der EWS Schönau erschreckend häufig zur elektrischen Wärmepumpe geraten. Schon vor über zwanzig Jahren wurden Wärmepumpenkunden mit großen Versprechungen zum Einbau der elektrischen Wärmepumpe bewegt, was ihrem Image geschadet hat. Ausgerechnet im Rahmen der Klimadiskussion wird die Wärmepumpe verstärkt eingebaut und verbucht mit Hilfe von Marketingkampagnen der Wärmepumpenhersteller und einiger Stromversorger enorme Zuwachsraten. Reine regenerative Energiesysteme zum Beispiel mit Holzpelletheizungen, Solarthermie etc. müssen im Jahr 2007 sogar Umsatzeinbußen verkraften.
Auch heute noch wird die Tatsache weitgehend ignoriert, dass eine häufig zu findende Jahresarbeitszahl (JAZ) von drei in der Praxis ein Nullsummenspiel und somit unbefriedigend ist:
Aufgrund der Abwärmeverluste der konventionellen Kraftwerke sowie der Leitungs- und Transformationsverluste liegt schon der primärenergetische Aufwand für eine kWh Strom bei knapp drei kWh Energie.

Für die Elektrizitätswerke Schönau ist wichtig:
Woher kommt der Strom, der für die Wärmepumpen-Systeme eingesetzt wird? Kann die Wärmepumpe in der Gesamtanalyse einen sinnvollen Beitrag zum Ausbau der Erneuerbaren Energien leisten? Der Strom für die Wärmepumpe stammt im bundesdeutschen Strom-Mix überwiegend aus atomar-fossiler Produktion.
Wenn Stromversorger aus Eigeninteresse als Lockmittel Wärmepumpentarife und Fördermittel anbieten, damit der Kunde dauerhaft konventionellen Strom bezieht („Kundenbindung“), dann ist dies nicht ökologisch-nachhaltig.
Legt man die normalen Strompreise für Privathaushalte für die Kalkulation der Wärmepumpe zugrunde, rechnet sie sich meist nicht, so dass auch der Bezug von Ökostrom für die Wärmepumpe in der Praxis eher selten gewählt wird. Der Strombedarf erhöht sich mit der Wärmepumpe und verstärkt die Nachfrage u. a. nach Kohlestrom. Die Wärmepumpe ist weder ein aktiver Beitrag zum notwendigen Ausbau erneuerbarer Energien und der Kraft-Wärme-Kopplung noch ein erneuerbares Energiesystem. Der Akzeptanz von Wärmepumpen schadet es, wenn die Diskrepanz zwischen Versprechungen (hohe theoretische COP-Werte) und der dann in der Praxis erreichten Jahresarbeitszahl bei Wärmepumpensystemen so deutlich ist, wie dies ein aktueller Feldversuch am Oberrhein aufzeigt.

Der Einsatz von klimaschädlichen HFKWKältemitteln
erhöht den Unmut in der Öffentlichkeit, wenn gleichzeitig mit sehr fragwürdigen Klimaschutzargumenten für die Wärmepumpe geworben wird. Viele in der Praxis installierte Wärmepumpensysteme, mit Luft-Wärmepumpen sowieso, sehen bereits im Vergleich zu optimierten Gasbrennwertsystemen nicht wirklich gut aus.
Natürlich können Wärmepumpen bei theoretisch optimalen Rahmenbedingungen, wie einer guten Nutzung der Erdreich-Wärmepumpe für die Fußbodenheizung im Neubau, ökologisch durchaus auch sinnvoll sein: Das Problem ist, dass der prozentuale Anteil der Wärmepumpen, die aus unserer Sicht den sinnvollen Kriterien entsprechen (Jahresarbeitszahl des Systems von vier in der Praxis, kein Einsatz klimaschädlicher Kältemittel sowie die Nutzung von Ökostrom), extrem gering ist. Die Installateure sollten vor einem Einbau von Wärmepumpensystemen regenerativ-effiziente Alternativen zur Wärmepumpe prüfen und die Wärmepumpen nur in den raren Bereichen einsetzen, bei denen das System effektiv-umweltfreundlich arbeitet. Die klare Mehrheit der in Deutschland gegenwärtig eingesetzten Wärmepumpensysteme erfüllt diese Kriterien nicht.

Anwendungsbereiche der Wärmepumpen in der Kurzerläuterung
Im Folgenden werden kurz die zentralen Anwendungsbereiche für Wärmepumpen aufgeführt. Fußbodenheizungen erreichen in der Regel bessere Jahresarbeitszahlen als Radiatorenheizungen, die in der Energiebilanz häufig wirklich unbefriedigend abschneiden.
Selbst bei so genannten Erdwärmepumpen mit Fußbodenheizungen (guten Bedingungen) im Neubau sind Jahresarbeitszahlen in der Praxis von deutlich über 3,5 keineswegs garantiert. So genannte Luftwärmepumpen sind zwar sehr flexibel einsetzbar und deswegen bei Installateuren recht beliebt, aber systembedingt in der Regel bezüglich der Jahresarbeitszahl allgemein deutlich schlechter als gute Erdwärmepumpen. Wärmepumpen allein für den
Warmwasserbereich sind bezüglich der Jahresarbeitszahl in der Regel sowieso unbefriedigend.

Aktuell wird insbesondere von großen Energieversorgungsunternehmen
in Süddeutschland aber auch in einigen Teilen Deutschlands massiv die Wärmepumpe als vermeintlich klimafreundlicher Beitrag angepriesen und dies nicht nur im Neubau. Die Konsequenzen aus der Tatsache, daß man mit der Entscheidung für die Wärmepumpe seinen Heizbedarf dauerhaft „an den Strom koppelt“, werden leider in der Praxis bei den Wärmepumpenkunden gerne ausgeblendet. Mittlerweile bindet die Wärmepumpenindustrie nicht zuletzt auch aus
Marketinggründen regenerative Energien (z.B. Solarthermie) ein, doch stellt sich berechtigterweise die Frage, ob reine regenerativ-effiziente Energiesysteme im Neubau nicht erheblich sinnvoller sind und einen viel direkteren Beitrag leisten können.

Aus Sicht der Elektrizitätswerke Schönau (EWS)
muß die Wärmepumpe in ihrem stromintensiven Einsatz dringend hinterfragt werden, denn sie kann gegenwärtig primär nur im Neubau und in Verbindung mit einer Fußbodenheizung Sinn machen. Der vielfach propagierte breite Einsatzbereich ist extrem fragwürdig. Im Altbau ist allgemein die energetische Sanierung eine sinnvollere Maßnahme als der Einbau einer Wärmepumpe.
Etwas mehr als die Hälfte der eingesetzten Wärmepumpen in Deutschland

sind nach aktuellen Schätzungen Sole-Wasser-Wärmepumpen, also so genannte Erdwärmepumpen. Momentan sind mehr als 30% Luft-Wärmepumpen und weniger als 15% Wasser- Wasser(Grundwasser)-Wärmepumpen. Der prozentuale Anteil der Luft-Wärmepumpen steigt an, weil diese trotz in der Regel sehr mäßiger Jahresarbeitszahlen flexibel einsetzbar sind.

Für drei wesentliche Wärmepumpenbereiche
lassen sich folgende grundsätzliche Merkmale unterscheiden, wobei die oberen Jahresarbeitszahlwerte des Systems jeweils ziemliche Extremwerte sind und in der Praxis nur unter idealen Rahmenbedingungen erreichbar sind:
Erdreich (Sole/Wasser-Wärmepumpe)
  • • Die Energie wird aus dem Erdreich gewonnen. Sole ist das Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das die Schläuche in der Erde durchströmt und die Erdwärme zur Wärmepumpe transportiert
  • • geringe Temperaturschwankungen über das Jahr (Soletemperatur zwischen -5°C und +5°C)
  • • die Jahresarbeitszahl liegt in der Praxis meist zwischen 2,6 und 4,3
  • • relativ konstante Heizleistung über das Jahr
  • • konstante Leistungszahl über die Außentemperaturen
  • • Erdarbeiten bei der Installation der Wärmepumpe sind notwendig
  • • der Erdreichkollektor erfordert ein recht großes Grundstück (1,5 bis 2,5-fache der beheizten Fläche)
  • • die Erdwärmesonde ist anzeige- bzw. genehmigungspflichtig


Sind Wärmepumpen eine gute Lösung?

Luft (Luft/Wasser-Wärmepumpe)
  • • Die Energie wird in der Regel aus der Außenluft gewonnen
  • • Extreme Temperaturschwankungen über das ganze Jahr (von etwa -20 Grad bis etwa +30 Grad)
  • • Die ziemlich unbefriedigende Jahresarbeitszahl dieser Nutzungsform liegt in der Praxis in der Regel zwischen 2,1 und 3,4
  • • Luft ist als „Wärmequelle“ überall vorhanden und kann ohne großen baulichen Aufwand erschlossen werden und deshalb ist diese Systemart vergleichsweise investitionsgünstig und wird daher durchaus auch „nachträglich“ im Altbau eingebaut
  • • da mit fallenden Außentemperaturen meist auch die Leistung der Wärmepumpe sinkt, wird an den extrem kalten Tagen des Jahres dieses Wärmepumpensystem häufig durch einen elektrischen Heizstab unterstützt, was die Stromkosten gegebenenfalls erheblich erhöht. Elektrische Heizstäbe sind grundsätzlich keine Lösung. Auf diese Art der Wärmepumpe sollte man weitgehend verzichten
  • • bei mechanischen Lüftungsanlagen in Passivhäusern kommt auch die Luft-Luft- Wärmepumpe zum Einsatz
    Grundwasser (Wasser/Wasser-Wärmepumpe)
  • • Die Heizenergie wird aus dem Grundwasser gewonnen
  • • geringe Temperaturschwankungen über das Jahr (Wassertemperatur zwischen 7°C und 12°C)
  • • die Jahresarbeitszahl des Systems liegt in der Praxis zwischen 2,4 bis 4,2
  • • relativ konstante Leistungszahl über die Außentemperaturen
  • • Nutzung des Grundwassers erfordert einen Saug- sowie „Schluckbrunnen“
  • • die Grundwassernutzung ist genehmigungspflichtig (im Allgemeinen beim Wasserwirtschaftsamt)


Ein kleiner zusätzlicher Nebenaspekt bei Wärmepumpen ist,

dass in der Regel weiterhin mit sehr klimaschädlichen HFKWs als Kältemittel, wie zum Beispiel mit dem weit verbreiteten
R407C, gearbeitet wird. Die Menge des verwendeten Kältemittels liegt bei kleineren Heizungswärmepumpen meist bei zwei Kilogramm, allerdings sind vier Kilogramm bei Luft-Wärmepumpen recht häufig zu finden. Ein Kilogramm R407C hat beispielsweise eine vergleichbare Klimawirkung (Treibhauspotential) wie abgerundet 1500 Kilogramm (anders
formuliert: 1,5 Tonnen) Kohlendioxid. Diese Tatsache relativiert die ohnehin nicht beeindruckende Umweltbilanz von Wärmepumpen, da in der bisherigen Praxis ein erheblicher Teil des verwendeten Kältemittels im Laufe der Lebenszeit der Wärmepumpe (incl. Entsorgung) freigesetzt wird. Mögliche klimafreundliche Kältemittel-Alternativen zu den HFKWs sind Propan (R 290), Isobutan (R 600a) und Propylen (R 1270), allerdings müssen in diesen Fällen Sicherheitsvorkehrungen aufgrund deren jeweiligen Brennbarkeit getroffen werden. Auch Kohlendioxid (R 744) ist in einigen Einsatzbereichen ein mögliches Ersatzkältemittel.

Die Elektrizitätswerke Schönau empfehlen
bei einem Neubau rechtzeitig vor der Entscheidung für ein Heizsystem eine von den konventionellen Stromkonzernen unabhängige Energieberatungsstelle (dies können sein: Energieagenturen, Verbraucherzentrale, Architekten und Ingenieure, die bei der Bafa-Vor-Ort-Beratung registriert sind) hinzuzuziehen. Eine individuelle Energieberatung mit einem umfassenden Vergleich der verschiedenen denkbaren Heizungssysteme sollte jeweils das gesamte System betrachten.

Weiterführende Literatur- und Linkhinweise

V. Quaschning (2006): Renaissance der Wärmepumpe, In: Sonne, Wind und Wärme,
9/2006, S.28-31. Der Artikel findet sich auch auf folgender Homepage: www.volkerquaschning.de.
UBA (2005) (Hrsg.): Emissionsfaktoren von fluorierten Treibhausgasen (F-Gase) für die
Jahre 1995-2001.
UBA (2007) (Hrsg.): Elektrische Wärmepumpen – eine erneuerbare Energie?
UBA (2007) (Hrsg.): Entwicklung der spezifischen Kohlendioxid-Emissionen des deutschen
Strommix (Die UBA-Texte sind in der Regel unter http://www.umweltbundesamt.de/uba-infomedien/
zu finden).
Web-Links
Feldtest Wärmepumpe Agenda-Gruppe Umwelt Lahr:
http://www.agenda-energie-lahr.de/WP_Ergebnisse_aktuell2.html
Glossar
COP: Coefficient of Performance
HFKWs: halogenierte Fluorkohlenwasserstoffe
Jahresarbeitszahl des Wärmepumpensystems: Diese lässt sich bei der Nutzung der Wärmepumpe grob berechnen mittels des Verhältnisses zwischen der produzierten Wärmemenge/Jahr und des dafür benötigten Bruttostrombedarfes für das gesamte Wärmepumpensystem/Jahr (inkl. des benötigten Hilfsstromes)
In den „Schönauer Strom- und Energiespartipps“, die im Jahr 2006 aktualisiert wurden und von den EWS Schönau zusammen mit dem Bund der Energieverbraucher (BdE) herausgegeben werden, wird kurz auch die Leistung der Wärmepumpe kritisch thematisiert. Die Broschüre findet sich auch auf der EWS-Homepage unter www.ews-schoenau.de.
Die Tipps und Hintergrundinformationen zu den elektrischen Wärmepumpen wurden vom Autor der Elektrizitätswerke Schönau intensiv und sorgfältig erarbeitet, dennoch kann eine Garantie für die Richtigkeit aller Angaben nicht übernommen werden. Eine Haftung des Autors sowie der Elektrizitätswerke Schönau ist ausgeschlossen.

Die Elektrizitätswerke Schönau (EWS) sind, bundesweit faktisch einmalig, aus einer Bürgerinitiative entstanden und sind mit deutlich über 60.000 Stromkunden einer der großen bundesweit agierenden reinen Ökostromanbieter. Die Elektrizitätswerke Schönau haben mit Hilfe der „Schönauer Sonnen-Cents“ bislang erheblich über 1000 neue Anlagen, sogenannte „Rebellenkraftwerke“, gefördert und bekamen für ihr besonderes Engagement im Jahr 2007 den bedeutenden „Deutschen Gründerpreis“ (Sonderpreis).

Stand: Oktober 2007
Quelle: ews Schönau. Wir danken der ews für die Abdruckerlaubnis









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Dieser Artikel wurde 87035 mal gelesen und am 4.9.2017 zuletzt geändert.