Wie heizen wir in Zukunft? Wärmepumpe vs. Solartherme
Wirtschaftlichkeit, Unabhängigkeit, Versorgungssicherheit
Warum ist die Investition in ein Sonnenhaus die absolut richtige Wahl? Als Erstes ist zu erwähnen, dass sie mit dem Installateur ihres Vertrauens z.B. nach Teilnahme einer Sonnenhaus-Technikschulung die Anlage sofort mit am Markt verfügbaren Qualitätsprodukten bauen können. Ich spreche aus der Erfahrung von über 100 realisierten Sonnenhausprojekten im Zeitraum der letzten Jahre.
Dabei habe ich gelernt, dass es keine Energielösung gibt, die bei geringstem Anschaffungspreis auch die günstigsten Heizkosten bietet. Es ist eher so, dass bei Investitionen in hochwertige Bausubstanzen – Gebäudedämmung mit dem überwiegenden Einsatz Erneuerbarer Energie – geringste Heizkosten im Lebenszyklus der Anlage erreicht werden. Die Anfangsinvestition fällt entsprechend höher aus. Im Gegensatz dazu liefert eine weniger aufwändige Gebäudesubstanz und Anlagentechnik einen geringen Anschaffungspreis. Dafür stehen in der folgenden Nutzungszeit höhere Energiekosten an. Man zahlt im Endeffekt später über die Lebenszeit den gleichen Preis mit dem zusätzlichen Risiko, dass man von steil ansteigenden Energiepreisen abhängig ist und einem stetigen Sparzwang unterlaufen ist.
Ich möchte aufzeigen, warum eine Luft-/Wasser Wärmepumpe in unseren Breitengraden eine weniger effiziente Lösung der Hauswärmeversorgung darstellt. Bei gut gedämmten Gebäuden fällt über die Hälfte des Gesamtjahres-Hauswärmeverbrauchs in den beiden Monaten Dezember und Januar an. Die Außenlufttemperatur ist in diesen beiden Monaten zumeist deutlich unter 0 Grad Celsius. Bisweilen verschiebt sich die Wetterlage mehr in den November oder Februar. Für die Jahresbilanz ist dies aber nicht relevant. Bei kalten Außentemperaturen arbeitet die Luftwärmepumpe deutlich uneffizienter als angegeben. Die dokumentierte Jahresarbeitszahl ist ein gemittelter Jahresdurchschnittswert. Ab minus 5 Grad schaltet zum Schutz vor Vereisung sogar der integrierte Elektroheizstab dazu und übernimmt ersatzweise die Wärmeerzeugung. Das Wetter im Januar und Februar 2012 zeigt die Situation der direkt mit Strom beheizten Häuser. Bei sämtlichen Luftwärmepumpen wird bei diesen kalten Wintertagen direktelektrisch mit dem E-Heizstab geheizt und das 24 Stunden am Tag. Andererseits bieten gerade diese kalten Hochdrucklagen viel Sonneneinstrahlung, die ungenutzt bleibt. Stattdessen heizen die Wärmepumpen mit Spitzenlaststrom aus Kohle- und Gaskraftwerken oder sogar mit importierten Atomstrom aus DE, FR oder CZ.
Eine Wärmepumpe braucht zum wirtschaftlichen Betrieb im Winter eine verlässliche, belastbare Wärmequelle, wie z.B. einen Grundwasser-Aquifer oder mehrere Tiefenbohrungen (70-90m) im genügend großen Abstand zueinander. Auf der Verbraucherseite sollen komfortabel dimensionierte Niedrigsttemperatur-Oberflächenheizungen (Boden, Wand und/oder Decken) eine möglichst tiefe Kondensationstemperatur für einen optimierten thermodynamischen Carnot-Prozess bieten.
Je geringer die Differenz zwischen Kondensationstemperatur (Oberflächenheizung) und Verdampfungstemperatur (Wärmequelle Grundwasser oder Tiefenwärme), desto höher ist die Leistungsziffer.
Vergleiche: Bsp.
Oberflächenheizung 30°C / Luft 0°C / Tiefenwärme 5°C / Grundwasser 10°C
> Beste Effizienz bietet Grundwasser
> Schlechteste Effizienz bietet Luft
Je besser die Dämmung eines Gebäudes, desto größer wird der relative Anteil des jährlichen Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung.
Die Bedeutung der Arbeitszahl für die Warmwasserbereitung (50-60°C) tritt insgesamt mehr in den Vordergrund. Die Luftwärmepumpe hat aufgrund der kalten Außentemperaturen im Winter klare Nachteile, was sich in einer schlechten Effizienz bemerkbar macht. Daraus folgt, dass die Luftwärmepumpe zwar in den Monaten März bis Oktober effizient arbeitet, jedoch in den Wintermonaten eine sehr schlechte Leistungsziffern hat. Die angegebene Jahresarbeitszahl (JAZ) ist ein Jahresdurchschnitt und drückt diesen Sachverhalt nicht witterungsbezogen aus. Somit kann unter Angabe der Jahresdurchschnittsarbeitszahl kein Bezug zu den tatsächlichen Heizkosten hergestellt werden, weil über 50% der Heizenergie in den beiden Monaten Dezember und Januar anfallen, wo die kältesten Lufttemperaturen herrschen. Letztlich ist es Glück, wenn es im Dezember mild ist. Der langjährige Wetterdurchschnitt belegt aber im Dezember und Januar die kältesten Temperaturen und irgendwann kommt wieder ein strenger Dezember und Januar (oder Februar wie derzeit), der die milden Monate vorher ausgleicht. In dieser Zeit arbeitet bei Außentemperaturen unter -5°C die Wärmepumpe direktelektrisch nur mit dem Elektroheizstab.
Wirtschaftlich ist diese Betriebsweise indes für den Stromversorger, der den Einbau einer Wärmepumpe auch propagiert.
Das Potenzial des Stromabsatzes verdoppelt sich für den Energieversorger pro Haushalt. Ein langjähriger Betrieb der Wärmepumpenanlage (15-18 Jahre Nutzungsdauer) garantiert vorhersagbare Gewinne. Mit gezielten Preissteigerungen kann man die Gewinnerwartungen der Aktionäre befriedigen. Die Heizkesselhersteller sind in den letzten Jahren auf dieses Pferd aufgesprungen, weil der Absatz von Ölheizungen stetig zurückgeht. Somit muss ein anderer Umsatzträger = Wärmepumpe den Rückgang ausgleichen. Pikant ist, dass genau dieselben Heizkesselhersteller in den 70er und 80er Jahren die weit verbreitete Stromheizung verteufelt und ihre modernen Niedertemperatur-Heizölkessel propagiert haben.
In Summe haben diese Marktdominanten ein absatztechnisches perpetuum mobile geboren, das sich mit Gewinnen selbst ernährt. Es geht bei Wärmepumpen um das Geschäft mit Strom. Es geht nicht um Effizienz. Es geht nicht um Klimaschutz. Und es geht auch nicht um die Versorgungssicherheit und Unabhängigkeit des Kunden.
Bei einem Sonnenhaus zahlen sie die Energieeinkäufe für die Betriebszeit des Gebäudes gleich am Anfang. Darüber hinaus besticht das überwiegend solar beheizte Sonnenhaus durch einen sehr guten Wärmekomfort, gesunde Strahlungswärme, größtmögliche Unabhängigkeit und Versorgungssicherheit. Sie leisten damit ihren persönlich größtmöglichen Beitrag zum Klimaschutz. Eine kalkulierbare Mehrinvestition von etwa 10.000 bis 25.000 Euro gegenüber alternativen Wärmeerzeugungssystemen, die beim Setzen der richtigen Priorität im Neubau mit oder ohne staatliche Förderzuschüsse finanzierbar ist. Zum Beispiel bringt das Verkleinern des Gebäudes um ein geringes Maß und eine weniger kostenintensive Raumeinrichtung und Badausstattung die Bausumme für die Mehrinvestition in die Sonnenhaustechnik ein. Wirtschaftlich stehen der Mehrinvestition fest kalkulierbare tiefe Betriebskosten, eine sichere Altersvorsorge (siehe Ideenpapier Josef Jenni), ein hoher Sicherheitswert für Bankkredite, viel Freude mit dem eigenen Kraftwerk und eine ökologische nachhaltige Biomassefeuerung als Sicherheit für schlechte Winterzeiten gegenüber.
Wer heute ein Haus ohne kräftige Sonnenheizung baut verpasst eine große Chance. Die Entscheidung ist auf lange Sicht nicht reversibel und in der Folge durch sich anbahnende Engpässe bei der Energie- und Stromversorgung von erheblicher persönlicher Tragweite.
Andreas Schuster
Büchlberg, den 12.02.2012