Biomasse, Biogas, Pellets, Wasserstoff oder Wärmenetze? Ist die Wärmepumpe die einzige Alternative?

Wärmepumpen von Viessmann / © Viessmann

Ist die Wärmepumpe die einzige Alternative?

Biomasse, Holz-Pellets und Wasserstoff beispielsweise verbrennen konventionell und erzeugen CO₂ bzw. sind nicht in ausreichendem Maße vorhanden. Wasserstoff kann an anderer Stelle effizienter nachhaltig eingesetzt werden. Ist dann doch die Wärmepumpe die effektivste Lösung für die Zukunft? Die Auswahl bei der Heizung ist vielfältig – Ein kurzer Überblick

Wärmepumpen waren sicher nicht die Kernkompetenz von Architekt*innen, doch bei der Frage nach der effektivsten Heizung eines Gebäudes, kommt kaum noch ein*e Architekt*in an dieser Fragestellung vorbei: Wärmepumpe? Ja oder Nein? Jetzt wo das Thema durch den Entwurf zum neuen Gebäude­energiegesetz (GEG) in die breite gesellschaftliche Diskussion geraten ist, müssen wir auch mal genauer hinschauen.

Der Energieverbrauch in Deutschland teilt sich laut der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen in Verkehr (27,1 Prozent), Industrie (29 Prozent), Gewerbe/Handel/Dienstleistungen (16 Prozent) und Haushalte (27,8 Prozent) auf. Dabei gehen 90 Prozent des Energieverbrauches der Haushalte in die Wärmeerzeugung. Dadurch wird klar: Eine klimafreundliche Heizung ist DER Hebel zur Erreichung der Klimaziele.

Noch haben fast 75 Prozent der Wohnungen eine Heizung, die Gas oder Öl verbrennt

Wir müssen uns immer wieder bewußt machen, dass beim Verbrennen von Holz, das CO₂ der letzten 100 oder 200 Jahre freisetzt wird. Doch bei den fossilen Brennstoffen wird das CO₂ freigesetzt, das Millionen von Jahren alt ist und ohne menschliches Zutun auch tief unter der Erde bleiben würde.

Laut dem Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) verfügten Ende des vergangenen Jahres noch 49,3 Prozent der Wohnungen über eine Heizung, die mit Gas betrieben wurde sowie 24,7 Prozent die Heizöl verbrauchten. Die übrigen Haushalte wurden durch Fernwärme (14,2 Prozent), Strom (2,6 Prozent) und sonstigen Energieträgern, u.a. Holzpellets, Solarthermie, Kohle (6,2 Prozent) beheizt. Dabei entfielen gerade einmal drei Prozent auf Elektro-Wärmepumpen (in der Regel wird dazu die Wärme der Außenluft oder Erdwärme genutzt). Dieser Anteil soll sich durch die Überarbeitung des GEG nun deutlich erhöhen.

Ist die Biomasse Holz eine Alternative?

Zwei Drittel der aus erneuerbarer Energie erzeugten Wärme stammen aus Holzöfen und Kaminen. Doch „die neuen Bäume müssen erst einmal wieder nachwachsen. Und das dauert deutlich länger, als den Rohstoff zu verheizen“, betont der WWF. Die Alternative Holz ist also eine Sackgasse.

Doch das ist nicht das Entscheidende: Der eigentliche Haken an der Sache ist, dass „das Wachstum der Bäume und der Kohlenstoffspeicher Wald eigentlich gar nicht für eine Gegenrechnung zur Verfügung steht,“ da Holz CO₂ bindet, und für den immer größer werdenden Baubedarf benötigt werden.

Hochbau komplett aus Holz: Rohbau eines Verwaltungsgebäudes 2023 auf dem Pfaffgelände in Kaiserslautern / © Andy C.

Die begrenzten Ressourcen in Deutschland (Waldanteil noch etwas mehr als 30%) sollten daher in erster Linie als Baumaterial verwendet werden, wo es viel länger genutzt und CO2 dauerhaft gebunden statt freigesetzt wird. Durch den Schornstein jagen kann man es danach immer noch.

Nun – Zugegeben: Sie sehen nicht gerade ansprechend aus, diese Wärme­pumpen! Hier müssen Produktdesigner ran: Die Gestaltungsaufgabe lautet: Baut schönere Wärmepumpen!

Sind Biogas und Wasserstoff Alternativen?

Etwa 10 Prozent der erneuerbaren Wärme aus Biomasse stammt aus Deutschland. Dieser Wert könnte durch die Verwertung von Mist und Gülle aus der Landwirtschaft über Block­­heiz­kraftwerke noch verdoppelt werden. Doch damit endet auch das Einsatz­potential von Bio­masse.

Photovoltaik erzeugt auf 2 qm soviel Energie wie
Biomasse (Mais) auf 100 qm Anbaufläche

Harald Lesch rechnet uns das in Terra X eindruckvoll vor. Doch diese Anbauflächen sollten wir lieber für die Nahrungsmittelproduktion verwenden, denn die Menschheit wächst unaufhörlich weiter. Schaut euch dazu dieses Video an:

Hier noch ein Link, der im Video immer wieder auftaucht: zu Uta Weiß, Programmleiterin Gebäude und Wärmenetze, Agora Energiewende “https://www.agora-energiewende.de/“

Und nun zum Wasserstoff: Er ist schlicht zu wertvoll, um ihn in einer Heizungsanlage einfach zu verbrennen! Denn es ist ein ungeheuerer Energieaufwand notwendig, um diesen Energieträger zu gewinnen.

Ist der Ausbau von Wärmenetzen eine Alternative?

In Ballungsgebieten können gerade für Mehrfamilienhäuser Wärmenetze eine gute Alternative für eine lokale Heizung sein. Bei Wärmenetzen wird an zentraler Stelle Wärme erzeugt. Dafür gut geeignet sind mit Blick auf die Klimaneutralität zum Beispiel die Geothermie oder die Abwärme aus der Industrie oder aus Rechenzentren. Auch Großwärmepumpen-Anlagen kommen für Fernwärmenetze in Betracht. Sie arbeiten in der Regel mit Erdwärme, Grundwasser oder industrieller Abwärme.

Der Bugatti unter den Wärmepumpen: Prinzip der Gewinnung von Erdwärme mit einer Wärmepumpe zur Beheizung eines Hauses – Beispiel für einen horizontalen Kollektor oder vertikale Sonden / © Hannes Grobe für Wikipedia

Die Zukunft der Heizung ist elektrisch …

Die Überlegungen und Pläne der Energiewende darauf ausgelegt, zukünftig mit Photovoltaik, Wind- und Wasserkraft soviel elektrische Energie zu erzeugen, dass der komplette Energiebedarf, also auch den Wärmebedarf, durch erneuerbar erzeugten Strom abgedeckt werden kann. Somit passen die elektrisch betriebenen Wärmepumpen ausgezeichnet in das große Konzept der Energiewende.

Eine effizient arbeitende Wärmepumpe kann aus
1 kW Strom etwa 3 – 4 kW Wärme erzeugen
(Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme)

Die Wärmepumpe steht im Gegensatz zu anderen ineffizienteren Energiequellen sehr gut da. Denn sie holt durch den Strom für die Heizung nur die Energie der Umgebung in das System. In den vergangenen Jahren wurden insgesamt erst etwa 236.000 Anlagen in Deutschland installiert. Soll die Energiewende gelingen, müssen es in Zukunft mindestens 500.000 pro Jahr sein.

Die Betriebskosten der konventionellen Heizungen werden dabei zu einem immer größeren Problem. Während die Strompreise durch einen massiven Ausbau nachaltiger Technologien langfristig sinken werden, werden die Gaspreise und Ölpreise nicht nur durch den Emissionshandel zukünftig weiter steigen.

Die Wärmepumpe bleibt also eine Wette auf die Zukunft, jedoch ist es eine Vernünftige im Hinblick auf die Alternativen.

Quelle: Fabian P. Dahinten am 31.05.2023 auf DAB-online „dabonline.de/alternativen-waermepumpe-heizung-der-zukunft“