Heizungssysteme – und ihre Treibhausgasemissionen!

Das Thema Heizen ist nach dem kumulierten Konsum die No.2 bei dem oft zitierten persönlichen CO2-Fußabdruck von Privatpersonen. Ernährung und Mobilität (ohne Flug und Schiff) folgen kurz dahinter. Wieviel CO2 emittieren denn nun die einzelnen Heizungsssysteme?

Wärmepumpen und Energieausweis
Wärmepumpen - eine der Optionen für klimaschonderes Heizen; Foto: https://ccnull.de/fotograf/tim-reckmann

Nichts dominiert die aktuellen Diskussionen in Deutschland so sehr wie das geplante Gebäude-Energiegesetz. Von offen ausgetragenem Streit innerhalb der Bundesregierung bis hin zu scharfen Angriffen der Opposition, öffentlichen Protestveranstaltungen und täglicher medialer Berichtserstattung wird die deutsche Bevölkerung täglich mit dem Thema von Gebäudeheizungen konfrontiert.

Zeit für eine Analyse!

Bei allen Diskussionen fehlt eine Betrachtung der Treibhausgasemissionen von Heizsystemen. So sehen die einzelnen Emissionswerte aus:

Brennstoff

g CO2-Äquivalent /kWh

Feinstaub mg/kWh

Erdgas

201

Heizöl

279

Steinkohle

354

Heizöl-Brennwertkessel

280

22

Gas-Brennwertkessel

209

6

Luft-Wasser-Wärmepumpe*

171

k.A.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe**

86

k.A.

Pellet-Kessel

23

73

Scheitholz-Kessel

17

144

Hackschnitzel-Kessel

28

76

Fernwärme

40-180

k.A.

Quelle: https://www.heizsparer.de/heizung/wissen/wie-viel-co2-verursacht-meine-heizung, Tabelle: aus obiger Datenquelle

Die Effizienz entscheidet über die CO2-Emissionen einer Heizung

Die in der Tabelle angegebenen Werte der CO2-Emissionen hängen stark von der Bauweise und dem Baujahr der jeweiligen Anlage ab. Gas-Brennwertkessel auf dem neuesten Stand der Technik erreichen einen Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent, während die bis in die frühen Neunziger installierten Konstant-Temperaturkessel nur auf 70 Prozent kommen.

Die absolute Nummer eins bei den Gebäudeheizungen in Deutschland sind Erdgasheizungen, die knapp 50% der Anzahl ausmachen. Mit Heizöl betriebene Anlagen liegen bei knapp 25%. Danach folgt die Fernwärme mit ca. 14% und erst danach mit weitem Abstand die restlichen Heizsysteme. In der nachfolgenden Tabelle habe ich die installierten Anlagen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz gegenübergestellt:

Angaben in %

AT

DE

CH

Fernwärme

28,60

14,20

5,10

Solar, Wärmepumpen

7,58

3,00

11,50

Erdgas

23,48

49,30

24,90

Strom

5,41

2,60

6,20

Heizöl

16,09

24,70

40,90

Kohle *)

0,20

0,10

Holz, Biomasse *)

18,63

6,20

11,30

*) in Deutschland sind Kohleheizungen zusammen mit Holz und Biomasse angegeben. Quelle: eigene Datenerhebung aus div. staatlichen Statistikseiten

Die Treibhausgasemissionen im Einzelnen

Die Verbrennung einer Kilowattstunde Erdgas erzeugt 201 Gramm an CO2-Äquivalente. Eine Heizungsanlage mit Gas-Brennwertkessel kommt auf 209 Gramm pro kWh, da sie 96 Prozent der Brennstoffenergie nutzt. Ein alter Konstant-Temperaturkessel emittiert dagegen 287 Gramm CO2, um mit seinem 70%igen Wirkungsgrad eine Kilowattstunde an Wärme bereitzustellen. Damit ist er so umweltschädlich wie ein Öl-Brennwertkessel.

Bei einem Verbrauch von 20.000 kWh ergeben sich bei der No.1 im deutschen Heizsystem ein Wert von 4 Tonnen an CO2-Äquivalente. Bezogen auf einen 2-Personen-Haushalt entstehen für das Beheizen in etwa zwei Tonnen an emittiertem CO2 pro Person.

Die Wärmepumpen-Diskussion

Bei Wärmepumpen drückt die Jahresarbeitszahl (JAZ) die Effizienz aus. Sie berechnet sich aus dem Verhältnis zwischen der bereitgestellten Wärme und dem vom Kompressor verbrauchten Strom.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die die Umgebungswärme nutzt, kommt auf eine JAZ von 2,5 bis 3. Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die als Wärmereservoir das Grundwasser verwendet, ist mit einer durchschnittlichen JAZ von 5 fast doppelt so effizient. Das bedeutet, dass für dieselbe Wärmeleistung halb so viel Strom notwendig ist. Für einen 2-Personenhaushalt (eines Einfamilienhauses) mit einem Wärmebedarf von 20.000 Kilowattstunden pro Jahr variieren die CO2-Emissionen somit zwischen ca. 3,42 Tonnen CO2-Äquivalente bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und ca. 1,72 Tonnen CO2-Äquivalent bei einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Die Kombination mit dem über eigene PV-Anlagen erzeugten Solarstrom reduziert diese Werte erheblich. Die Klimawirkung einer Wärmepumpe entfaltet sich also erst in vollem Umfang bei Verwendung von regenerativ erzeugtem Strom.

Bei der Fernwärme schwanken die Emissionen je nach Anbieter sehr stark, da jedes Kraftwerk je nach Technologie und verwendetem Brennstoff eine unterschiedliche CO2-Bilanz aufweist. So betragen die Emissionen des zentralen Fernwärmeverbundnetzes in Berlin 42,3 Gramm, in Hannover 105,7 Gramm und in Stuttgart 174,1 Gramm pro Kilowattstunde. Es ist folglich sehr schwierig, eine generelle Aussage über die ökologische Bilanz von Fernwärme zu treffen.

Es ist richtig, eine konsequente kommunale Wärmeplanung einer Verordnung über die Umstellung von privaten Heizungssystemen voranzustellen. Gerade in verdichteten Großstädten sind Nah- und Fernwärme in den vielen vorhandenen beziehungsweise auch neu zu bauenden Mehrfamilienhäusern die mit Abstand beste Option. Das Thema wird uns alle zusammen mit den anderen Themen zur Klimaveränderung intensiv beschäftigen.

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