Sind Wärmepumpen klimaschädlich?
Wärmepumpen sind nur dann klimaneutral, wenn sie mit erneuerbarem Strom betrieben werden. Tatsächlich werden sie aber mit dem jeweiligen saisonalen Strommix betrieben. Zudem stellen sie eine nicht unerhebliche elektrische Last für das Netz dar, für die zusätzliche Kraftwerke betrieben werden müssen, solange der Ausbau von Windkraft hinterherhinkt. Im Winter ist der Heizbedarf besonders hoch, gleichzeitig ist die Arbeitszahl der Wärmepumpen gerade dann besonders niedrig.
Konventionelle Kraftwerke haben eine elektrische Effizienz von ca. 40%. Meist gehen etwa 60% des Brennwerts als Wärme ungenutzt verloren. Unter energetischen Gesichtspunkten ist ein Betrieb von Wärmepumpen sinnvoll, wenn mehr als 60% als Umweltwärme gehoben werden können. Dies ist dann der Fall, wenn die Arbeitszahl 2,5 oder größer ist. Andernfalls ist es sinnvoller den im Kraftwerk eingesetzten Brennstoff zum Heizen des Hauses vor Ort zu benutzen. Beim Vergleich der schädlichen CO2 Emissionen ist allerdings zu berücksichtigen, dass im Kraftwerk und zum Beheizen des Hauses unterschiedliche Brennstoffe eingesetzt werden können. So wird z.B. beim Verbrennen von Braunkohle pro kWh erzeugter Wärme etwa 1,7 mal so viel CO2 freigesetzt wie bei Erdgas. Beim Vergleich mit Heizöl ist es immerhin noch das 1,3fache. Eine Arbeitszahl von 2,5 stellt daher im virtuellen Vergleich nur dann eine Untergrenze dar, wenn Kraftwerk und Haus mit demselben Brennstoff befeuert würden. Im ungünstigsten Fall muss ein Braunkohlekraftwerk mit einer Gasheizung verglichen werden, woraus sich für die Arbeitszahl eine Grenze von 4,3 ergäbe. Wenn aber eine Ölheizung durch eine Wärmepumpe ersetzt werden soll, so ergäbe sich eine Arbeitszahl von 3,3, die nicht unterschritten werden dürfte.
Die Treibhausgas-Bilanz einer Wärmepumpe ist aber nicht durch diese Überlegung gegeben. Vielmehr läuft die Wärmepumpe auch in langen Phasen, in welchen der Strommix viel Solarstrom und Windstrom enthält. Für die Gesamtersparnis ist deshalb die Jahresarbeitszahl maßgeblich, wobei zu jedem Zeitpunkt für den Strom das Kraftwerk gezählt werden sollte, dass für die Grenzlast zuständig ist. Mit ausreichend PV auf dem Dach des Gebäudes kann schon die Hälfte der Heizlast klimaneutral durch Direktstrom bedient werden. Diese "Gutschrift" erniedrigt die zulässige Jahresarbeitszahl um etwa die Hälfte. Für "klimaneutrale" Bestandsgebäude könnte der gesamte externe Strom aus Braunkohlekraftwerken kommen und die anzurechnenden Emissionen blieben deutlich unter denen einer Gasheizung.
