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Wärmepumpen und CO2

So umweltverträglich ist die Technologie wirklich

Wärmepumpen gelten heutzutage als klimafreundlichstes Heizsystem. Ist das begründet?

Innovationen für eine bessere Zukunft

Nachdem die Menschheit über Jahrzehnte lang hinweg Tonnen über Tonnen Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre geleitet hat, sind die Auswirkungen nun spürbar: Das Klima ändert sich weltweit, Arten sterben aus und Naturkatastrophen häufen sich.

Dieser Entwicklung stellen sich Länder und Länderbündnisse seit einigen Jahren entgegen.

Mit der Wärmepumpe wird hier derzeit die Transformation zu einer umweltfreundlichen Wärme- und Warmwasserbereitstellung angestrebt.

Doch inwiefern trägt die Wärmepumpe zum Klimaschutz bei, was macht sie gegenüber konventionellen Öl- oder Gasheizungen besser und lohnen sich die Geräte überhaupt? Das lesen Sie jetzt.

Wärmepumpen-Arten

Insgesamt haben sich für die Beheizung mit Wärmepumpen drei Hauptvarianten etabliert:

Luft/Wasser-Wärmepumpe

Die Luft/Wasser-Wärmepumpe: Diese Geräte beheizen Ihr Haus mit der Energie in der Außenluft. Dafür wird eine Außeneinheit einfach am Rand Ihrer Immobilie oder in Ihrem Garten installiert. Aufgrund dieses einfachen Prozesses ist diese Wärmepumpen-Art günstig und sehr effizient.

Icon Luft-Wasser-Wärmepumpe

Wasser/Wasser-Wärmepumpe

Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe: Wasser/Wasser-Wärmepumpen machen sich eine vorteilhafte Eigenschaft des Grundwassers zunutze – es zeichnet sich ganzjährig durch recht konstante Temperaturen aus.

Mithilfe eines Saug- und eines Sickerbrunnens zapfen die Heizungen diese Wärmequelle an und stellen Raumwärme zur Verfügung. Durch die geringen Temperaturschwankungen funktioniert das besonders effizient. Der Nachteil: Sie sind deutlich teurer als Luft/Wasser-Wärmepumpen und für die Brunnen brauchen Sie zumeist Genehmigungen.

Icon Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Sole/Wasser-Wärmepumpe

Die Sole/Wasser-Wärmepumpe: Mit dieser Technologie beziehen Sie ihre Wärmeenergie aus dem Erdreich. Dafür werden mittels Tiefenbohrungen Erdsonden in bis zu 100 Meter Tiefe gebracht. Hier herrschen ebenfalls sehr konstante Temperaturen.

Alternativ können Sie diese Tiefenbohrungen auch mit sogenannten Flächenkollektoren umgehen: Unterhalb der Frostgrenze werden diese auf einer großzügigen Fläche ausgelegt. Ähnlich wie bei der Wasser/Wasser-Wärmepumpe belohnt Sie die aufwendigere Installation einer solchen Anlage mit sehr guten Wirkungsgraden, Genehmigungen benötigen Sie hier unter Umständen aber auch.

Icon Sole-Wasser-Wärmepumpe

Funktionsweise erklärt

Trotz der unterschiedlichen Wärmepumpen-Arten gleicht sich die Funktionsweise aller Wärmepumpen bis auf einige kleine Details. Das Verbindungsglied ist dabei immer ein in den Geräten zirkulierendes Kältemittel. Dieses nimmt die Wärme aus der Umwelt auf und transportiert sie mittels eines Kreislaufs in Ihre Räume.

Die Wärmepumpen-Arten bestimmen dabei einzig die Art und Weise wie die Umweltenergie die Wärmepumpe erreicht. Mehr zu der Funktionsweise erfahren Sie in unserem Artikel Funktion Wärmepumpe.

WOLF Wärmepumpe

Die CHA-Monoblock von WOLF

Diese moderne Luft/Wasser-Wärmepumpe schont nicht nur die Umwelt, weil sie keine fossilen Brennstoffe nutzt und effizient heizt. Sie verwendet auch das natürliche Kältemittel Propan beziehungsweise R290, dessen Treibhauspotenzial deutlich geringer ist als andere Kältemittel.

CO2-Emissionen und Wärmepumpen

Wärmepumpen brauchen für die Beheizung von Immobilien einzig und allein Hilfsstrom. Sie verfeuern keine Energieträger. Aus diesem Grund ist es in ihrem Fall auch nur der Hilfsstrom, der zu CO2-Emissionen führen kann. Inwiefern Wärmepumpen damit im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen abschneiden, wie sich der Strommix und die Effizienz auf ihre Umweltfreundlichkeit auswirkt, lesen Sie jetzt.

Wärmepumpe vs. Konventionelle Heizsysteme

Bei dem direkten Vergleich von Wärmepumpen und konventionellen Öl- oder Gasheizungen gewinnt die Wärmepumpe in Neubauten mit Leichtigkeit: In einem 2023 gebautem, 120 Quadratmeter großen Massivhaus mit zwei Geschossen und zweifach verglasten Fenstern führt eine zentrale Brennwert-Gasheizung zu einem ungefähren CO2-Ausstoß von 4.189 Kilogramm im Jahr. Mit einer Wärmepumpe kommt die gleiche Immobilie auf Emissionen von etwa 2.775 Kilogramm im Jahr. Ist der Endenergiebedarf mit der Gasheizung etwa bei 100 Kilowattstunden pro Quadratmeter pro Jahr, verringert er sich mit der Wärmepumpe auf deutlich bessere 52 Kilowattstunden pro Quadratmeter pro Jahr.1

 

Interessanter ist das hingegen bei Bestandsgebäuden. Ein Großteil der deutschen Gebäude fällt unter diese Kategorie und im Gegensatz zum Neubau variieren die vorliegenden Bedingungen hier oft stark.

Dieser ungleich komplexeren Frage hat sich das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE angenommen. Fünf Jahre lang – von 2014 bis Mitte 2019 – untersuchte das renommierte Institut insgesamt 56 verschiedene Bestandsgebäude. Das Ergebnis: Selbst bei diesen Gebäuden verringerten sich die CO2-Emissionen im Vergleich zu Gasbrennwert-Geräten um 27 bis 61 Prozent. Und das, obwohl die Häuser zwischen 15 und 170 Jahre alt waren.2

 

Resümierend liegen Wärmepumpen damit beim Thema Umweltfreundlichkeit klar vor den konventionellen Heizsystemen.

So bedingt der Strommix die CO2-Emissionen

Verbrauchen konventionelle Heizungen Brennstoffe mit klar bezifferbaren CO2-Emissionen, nutzen Wärmepumpen mit Strom eine uneindeutigere Energiequelle. Denn Strom ist nicht gleich Strom – zumindest nicht, wenn es um die CO2-Emissionen geht. Hier kommt es ausschlaggebend auf die Art und Weise der Stromerzeugung an: Stammt Ihr Strom aus Kohle oder Erdgas, Windkraft oder Wasserkraft oder einem Mix – das beeinflusst die dabei entstandene Belastung für die Umwelt erheblich.

Nutzt Ihr Stromversorger beispielsweise nur erneuerbare Energien? Dann beheizen Sie Ihr Haus mit einer Wärmepumpe sogar klimaneutral und damit sehr umweltfreundlich. Entstammt der Strom hingegen vorrangig konventionellen Energieträgern, fallen auch mit einer Wärmepumpe CO2-Emissionen an. Aufgrund der hohen Effizienz dieser Heizsysteme sind in der Regel aber auch in diesem Fall die Emissionen deutlich geringer als bei Gas- oder Ölheizungen.

 

Sie sehen: Die Ökobilanz Ihrer Wärmepumpe hängt von sehr individuellen Faktoren ab. Allgemeinere Aussagen lassen sich dagegen mittels des tatsächlichen Strommixes in ganz Deutschland treffen. Im ersten Halbjahr von 2023 setzte sich dieser wie folgt zusammen:

 

Das Diagramm zeigt: über 53% der Stromerzeugung in Deutschland stammt von erneuerbaren Energien – ist also für den klimaneutralen Betrieb einer Wärmepumpe geeignet.

Aussagekräftig ist zudem die Entwicklung dieser Zahlen. Nur ein Jahr zuvor lagen die konventionellen Energieträger mit 51,6% zu 48,4% noch vor den erneuerbaren. Der Strommix wird demnach nachhaltiger, Wärmepumpen erzeugen damit im Schnitt immer weniger CO2.

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Einfluss der Effizienz von Wärmepumpen auf die Umweltfreundlichkeit

Auch die Effizienz einer Wärmepumpe verändert den CO2-Ausstoß im Betrieb: Umso weniger Strom das jeweilige Gerät für die bereitgestellte Wärme aufwenden muss, umso niedriger fallen auch die Emissionen aus.

Die entscheidenden Faktoren für die Effizienz der Technologie hängen dabei einerseits von der Wärmepumpen-Art ab. Andererseits kommt es auch auf die jeweils gerätespezifische Effizienz an. In jedem Fall ist das Stichwort hier: JAZ oder Jahresarbeitszahl.

 

Wärmepumpenarten im Vergleich

Typische JAZ lassen sich für Wärmepumpen aller Arten nur ungefähr benennen. Der Grund dafür: In der Praxis hat die Bausubstanz, die fachgerechte Installation und Dimensionierung einen starken Einfluss auf diese Geräte. Typische JAZ entnehmen Sie der folgenden Tabelle:

 

Art der WärmepumpeJAZ
Luft/Wasser-Wärmepumpe2,9 - 5
Wasser/Wasser-Wärmepumpe5
Sole/Wasser-Wärmepumpe3,9 - 5

 

WOLF Servicebus & Mitarbeiter

Top Beratung bei WOLF

Wenn Sie eine effiziente Wärmepumpe für Ihr Bestandsgebäude oder einen Neubau suchen, sollten Sie sich eingehend beraten lassen. Die richtige Dimensionierung und eine sorgfältige Planung sind entscheidend für eine effiziente Heizung. Die Experten von WOLF Heiztechnik helfen Ihnen gerne weiter.

Wärmepumpen: ökologisch, klimafreundlich und wirtschaftlich

Egal, ob Sie in einem Bestandsgebäude wohnen oder einen Neubau planen: Mit einer gut geplanten Wärmepumpe machen Sie nichts falsch. Die Geräte zeichnen sich durch eine hohe Effizienz, niedrige laufende Kosten und CO2-Emissionen aus.

Beziehen Sie Ihren Strom aus erneuerbaren Energien, läuft Ihre Wärmepumpe sogar gänzlich ohne CO2-Ausstoß. Mit diesen Voraussetzungen hat die Technologie zurecht den Ruf des aktuell nachhaltigsten Heizsystems.

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