Wie sinn­voll sind Wär­me­pum­pen?

Spätestens seit Russlands Angriff auf die Ukraine und der rasant gestiegenen Energiekosten für Erdgas und -öl wollen immer weniger Eigentümer:innen mit fossilen Energieträgern heizen. Eine neue Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaft (DIW) zeigt, dass der vielversprechendste Weg raus aus der fossilen Energiefalle über Wärmepumpen und Photovoltaik geht.

Die Hälfte aller Wohnungen werde derzeit mit Gas beheizt, schreibt das DIW. Bei Neubauten ist jede zweite Heizung bereits eine Wärmepumpe. Ihre Funktionsweise ist perfekt für eine Zukunft ohne fossile Energieträger geeignet. Wärmepumpen nutzen Umweltwärme – entweder aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser. Das in ihnen zirkulierende Kältemittel nimmt die Wärme der Umwelt auf. Dadurch verdampft es und wird in einem zweiten Schritt zusammengepresst – im sogenannten Verdichter. Hierdurch erwärmt sich das gasförmige Kältemittel noch weiter. Du kennst den Effekt bestimmt von einer Luftpumpe: Das Zusammenpressen der Luft in der Pumpe führt dazu, dass sie sich stark erhitzt und warm herauskommt. Die Wärme wird in der Wärmepumpe anschließend an ein Trägermedium zum Heizen übertragen – zum Beispiel an das zirkulierende Wasser einer Fußbodenheizung oder den Warmwasserspeicher. In der Wärmepumpe wird also die vorhandene Umweltwärme genutzt und auf ein höheres Temperaturniveau gehoben.

Der Prozess benötigt Strom. Deshalb muss Wärmepumpen Energie in Form von Strom zugefügt werden. Der Umstieg bedeutet deshalb, dass eine äquivalente Stromproduktionserhöhung stattfinden muss, wenn der Ausbau der Wärmepumpen auch erfolgreich und nachhaltig sinnvoll sein soll.

Ende 2021 heizten etwa 1,4 Millionen Haushalte in Deutschland per Wärmepumpe. Besser als Windkraft sei gemäß DIW-Studienautor Wolf-Peter Schill eine Energieerzeugung mittels Photovoltaik: „Insbesondere der Ausbau der Photovoltaik kann die wachsende Stromnachfrage befriedigen, denn die Kapazitäten der Windkraft dürften im betrachteten Zeitraum nicht beliebig steigerbar sein.“

Schill hat mit seine Kolleg:innen anhand eines Modells durchgerechnet, wie sich der vermehrte Strombedarf für Wärmepumpen am besten kompensieren ließe. In der Analyse geht sein Team von 5,8 Millionen zusätzlichen Wärmepumpen, also insgesamt 7,5 Millionen Geräten aus. Der Strombedarf würde dafür um neun Prozent steigen. Setzt man dabei auf Solarenergie, müssten die Photovoltaik-Kapazitäten um knapp ein Viertel ausgeweitet werden. Im Gegenzug könnte Erdgas im Umfang von 15 Prozent der russischen Importe des Jahres 2021 eingespart werden. Insbesondere wenn steigende Gaspreise (etwa 60 Euro je Megawattstunde MWh) und die entsprechenden CO2-Preise (130 Euro je Tonne) in die Rechnung einbezogen werden, kommt das DIW auf jährliche Einsparungen von 3,6 Milliarden Euro.

Der Umstieg auf Wärmepumpen und die Erhöhung der PV-Kapazitäten mache daher auch gesamtwirtschaftlich Sinn. „Ein koordiniertes Bündel von Maßnahmen für den Umstieg auf Wärmepumpen würde die Importabhängigkeit von Erdgas erheblich reduzieren, einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten und wichtige industriepolitische Impulse setzen“, bilanziert Co-Studienautor Alexander Roth. Dafür müsse die Politik jedoch schnellstmöglich Anreize setzen.