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Was ist eine Wärmepumpe?
Wärmepumpen entziehen Luft, Boden, Wasser oder auch massiven Bauteilen Energie und geben sie an das Heizungs-oder Brauchwassersystem weiter. Sie funktionieren nach dem umgekehrten Prinzip des Kühlschranks.
Arten von Wärmepumpen:
Die einfachste Form ist die Außenluft-Wärmepumpe. Wegen des geringen Energieinhalts der Luft ist der Umsatz großer Luftmengen erforderlich. Mit sinkenden Außentemperaturen steigt der Strombedarf stark am. Um auch im Winter trotzdem den Wärmebedarf des Hauses abdecken zu können, wird sie deshalb durch einen Heizstab im Pufferspeicher ergänzt, der bei Frostgraden die Wärmeversorgung auch allein übernehmen kann.
Bei der Erdkollektor-Wärmepumpe wird über oberflächenah verlegte Rohre der Erde Wärme entzogen. Das 2- bis 3 fache der beheizten Wohnfläche muss an Bodenfläche belegt werden. Um winterliche Frostschäden zu vermeiden, muss das Wasser mit Frostschutzmittel (Sole) versetzt sein. Alternativ zum Erdkollektor können auch eine oder mehrere Erdsonden gebohrt werden, die ebenfalls von Sole durchströmt werden. Sie reichen meist in Tiefen um 100 m (oberflächennahe Geothermie). Die dritte Variante ist die Grundwasser-Wärmepumpe. Sie erfordert den Bau eines Förderbrunnens und eines Versickerschachts, wofür eine wasserrechtliche Genehmigung erforderlich ist. Grundwasser hat übers Jahr eine relativ konstante Temperatur. Weniger genutzt werden Energieabsorber wie Bohrpfähle oder Wärmekörbe; in Erprobung sind Systeme, bei denen Sonnenkollektoren als Absorber eingesetzt werden können.
Strom und Wirkungsgrad
Elektrisch betriebene Wärmepumpen haben einen schlechten Ruf. Dies begründet sich zum einen in den oft sehr schlechten Jahresarbeitszahlen (JAZ) im Realbetrieb und zum anderen im Einsatz von relativ viel Strom für diese Technik. Strom wird bei uns zu rund drei Vierteln in Kraftwerken erzeugt, welche mit Kohle und Atomkraft betrieben werden und die Kühlwasser-Wärme nicht nutzen. Das bedeutet, dass aus drei Einheiten Kohle, Uran, Öl usw. nur eine Einheit Strom gewonnen wird.
Für den BUND ist der Einsatz elektrischer Energie im Wärmemarkt (elektrische Direktheizung, Nachtstromspeicheröfen etc.) deshalb abzulehnen.
Und die Wärmepumpe?
Beim Einsatz elektrisch betriebener Wärmepumpen ist dementsprechend zu fordern, dass die Anlage deutlich mehr Energie aus Luft, Wasser oder Erdreich gewinnt als für die Produktion des Stromes eingesetzt werden musste. Die entsprechende technische Angabe ist die Arbeitszahl, die angibt, wie viel Einheiten Wärme die Wärmepumpe aus einer Einheit Strom im Jahresdurchschnitt gewinnt. Erst ab einer JAZ von 3 werden die Verluste der Stromerzeugung wieder hereingeholt. Um die Edelenergie Strom sinnvoll einzusetzen, sind Wärmepumpen-Systeme mit JAZ unter 4 für den BUND nicht akzeptabel. Möglichst sollte eine elektrisch betriebene Wärmepumpenanlage sogar eine JAZ von 5 oder mehr erreichen.
Entscheidend für die JAZ sind zwei Faktoren: Die Temperatur der Wärmequelle und die Temperatur, mit der die Wärme abgegeben werden. Je höher die Temperaturdifferenz, desto unwirtschaftlicher wird die Wärmepumpe. Deshalb sind auf der Eingangsseite Erdreich und Grundwasser der Luft überlegen. Auf der Ausgangsseite ist eine Fußboden- oder Wandheizung notwendig, damit die Wärmepumpe sinnvoll eingesetzt werden kann. Als Faustregel gilt: 1° mehr Temperaturdifferenz bedeutet 2,5 % mehr Stromverbrauch.
Lohnt sich der Aufwand?
Vergleichen wir dazu eine Wärmepumpe mit einer Arbeitszahl von 3, die jedoch nach Recherche der Agenda-Gruppe aus Lahr eher selten in der Praxis erreicht wird (siehe ), mit einem modernen Gas-Brennwertkessel.
Dann gilt für die Wärmepumpe...
Verlust/Gewinn verbleiben
Kraftwerk 65 % 35 %
Stromverteilung 2 % 33 %
Wärmepumpe 3-fach 99 %
...und für einen guten Gas-Brennwertkessel:
Verlust/Gewinn verbleiben
Brennwertkessel 5 % 95 %
Eine Wärmepumpe mit JAZ 3 kann also gerade einmal die Verluste im Kraftwerk und bei der Stromverteilung wettmachen und mit hohem technischem und finanziellem Aufwand eine eher geringe Einsparung (4 %) erreichen. Erst ab einer JAZ von 4 kann von einer nennenswerten Umweltentlastung gesprochen werden. Wichtig ist es, folgendes zu wissen: Die von den Herstellern angegebenen JAZ für die Wärmepumpe sagen nichts darüber aus, welche JAZ im praktischen Betrieb erreicht wird. Mehrere Untersuchungen haben ergeben, dass die praktisch erreichten Werte deutlich unter den Teststandwerten der Hersteller liegen.
Und die übrigen Umweltaspekte
Zwei Gesichtspunkte sind noch zu bedenken: Erdsonden werden nach menschlichem Ermessen im Boden bleiben, auch wenn sie nicht mehr zum Heizen genutzt werden sollten. Sie können für folgende Generationen zu Altlasten werden. Zudem kommen in Wärmepumpen oft Substanzen vor, die zur Klimaerwärmung beitragen können, wenn sie an die Atmosphäre gelangen (z. B. H-FKW).
Alternativen:
Eine bessere Lösung als die Wärmpumpe dürfte in den meisten Fällen eine große Solaranlage in Kombination mit einer Holz(pellet-)heizung sein. Auch wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, sollte diese auf alle Fälle mit einer Solaranlage koppeln. Zur Warmwasserbereitung sind hohe Temperaturen erforderlich – und die werden bei der Wärmepumpe mit schlechtem Wirkungsgrad erkauft.
Quelle: BUND Bundesverband www.bund.net
Wärmepumpe: kein Vorteil für die Umwelt
Wärmepumpen, Grundwasser und Wasserschutz
Wasserschutz adieu?
Quelle: badenova "Meine Energie" Dezember 2008
Unkontrollierter Wildwuchs beim Erdsondenbau gefährdet die Wasserversorgung, die Wärmepumpen von heute drohen, die Altlasten von morgen zu werden. Was Wasserexperten beim 22. badenova-Wasserkolloquium als Zukunftsszenario entwarfen, drückt eine große Sorge der Wasserwirtschaft aus.
Erdwärmepumpen boomen, sind sie doch eine ökologisch interessante Alternative zu anderen, "klassischen" Heizanlagen. Damit verbunden ist allerdings ein immer mehr um sich greifender "Wildwuchs" beim Bohren von Erdwärmesonden, der erhebliche Gefahren für die Qualität des Grundwassers und mittelbar auch des Trinkwassers mit sich bringt. Als regionaler Wasserversorger trägt badenova die Sorgen der Wasserwirtschaft mit. Die Kritik der Wasserwirtschaft richtet sich dabei an die staatlichen Instanzen: Sie hätten es bislang versäumt, für ausreichend Spielregeln zu sorgen.
Dass die Gefahren nicht theoretisch sind, zeigt sich in Freiburg - in zwei Schadensfällen wird über Haftungsfragen gestritten. Zum einen wurde im Freiburger Stadtteil Munzingen durch eine Erdsondenbohrung das Grundwasser erheblich verschmutzt, vermutlich durch unsachgemäße Vorgehensweise bei der Bohrung. Der Schaden in der Unterwasserwelt wurde erst offenbar, als eine Quelle im fraglichen Bereich sich massiv eintrübte.
Kein ausreichender Schutz gewährleistet
In diesem Fall handelte es sich zwar nicht um eine Trinkwasserquelle, aber bei der derzeitigen Genehmigungspraxis und den wenig wirksamen Schutzbestimmungen für Trinkwasserschutzzonen hätte es genauso eine Trinkwasserfassung treffen können.
Im zweiten Freiburger Fall wurde durch eine Erdsondenbohrung ein Kanal massiv getroffen. Die Folge war eine nahezu vollständige Kanalverstopfung, da die Bohrfirma Flüssigbeton in den beschädigten Kanal laufen ließ, sodass der Abflusskanal gleichsam zubetoniert war. Der Schaden für badenova als Betreiber des Freiburger Kanalnetzes ist beträchtlich, derzeit wird er mit 70.000 Euro beziffert. Auch hier: Über die Haftung dieses kostspieligen Falls herrscht Unklarheit.
Erdwärmenutzung wichtiger als Wasserschutz?
Johann-Martin Rogg, bei badenova verantwortlich für die Wasserversorgung und gleichzeitig Präsident der Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein, AWBR, eines internationalen Dachverbandes der Wasserwirtschaft im Südwesten: "In allen öffentlichen Bereichen und besonders in der Wasserwirtschaft wird zu Recht das Prinzip der Nachhaltigkeit eingefordert. Wir in der Wasserversorgung leben diese Philosophie seit vielen Jahren. Da kann es nicht sein, dass für die Erdwärmenutzung alle wohl begründeten Regeln für den Grundwasserschutz außer Kraft gesetzt oder erheblich eingeschränkt werden."
Rogg fordert insbesondere im erweiterten Trinkwasserschutzgebiet ein Verbot von Grundwasser gefährdenden Stoffen als Wärmetauscher-Medium bei Bohrungen. So akzeptieren die Baden-Württemberger Behörden derzeit noch den Einsatz von Glykol in den Erdwärmekollektoren, auch in Wasserschutzgebieten. Bauherren müssten vor einer Bohrung auf die Haftung gegenüber schädlichen Folgen verpflichtet werden. Johann-Martin Rogg: "Es kann nicht sein, dass wir sehenden Auges die Wärmepumpen von heute zu den Altlasten von morgen werden lassen, und es unklar bleibt, wer dann für die womöglich teuren Folgen aufzukommen hat."
Wärmepumpen - Ineffizient, aber "öko" per Gesetz
Laut Energiepaket,
das die Bundesregierung im Dezember 2007 verabschiedet, sind elektrische Wärmepumpen ökologisch. Und das, obwohl ihre Klimabilanz negativ ist.
Die Stromlobby hat erfolgreich gewirkt: Nach dem Entwurf des Gesetzes zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich, das am Mittwoch im Kabinett verabschiedet wird, werden auch ineffiziente Wärmepumpen künftig als Ökoenergie anerkannt.
Wärmepumpen funktionieren wie ein Kühlschrank:
Unter Einsatz von Strom kühlen sie auf der einen Seite und heizen auf der anderen - beim Kühlschrank ist die warme Seite die Rückwand. Eine Wärmepumpe im Haus kühlt die Außenluft oder den Erdboden ab und erwärmt zugleich die Raumluft.
Nach Plänen des Bundesumweltministeriums (BMU) soll die Wärme aus elektrischen Wärmepumpen als erneuerbare Energie gelten, wenn aus 1 Kilowattstunde Strom 3,3 Kilowattstunden Wärme gewonnen werden. Dieses Verhältnis von Stromeinsatz und Wärmeausbeute wird als Arbeitszahl bezeichnet. Ursprünglich sollte im Gesetz eine Arbeitszahl von mindestens 4 stehen, erst dann nützt die Technik auch dem Klima. Doch eine Arbeitszahl von 4 wird in der Praxis kaum erreicht. Ein aktueller Feldtest zeigt das deutlich: Die Lokale-Agenda-21-Gruppe im badischen Lahr hat zusammen mit der Ortenauer Energieagentur 37 Wärmepumpen ein Jahr lang vermessen. Dabei zeigten sich erhebliche Unterschiede zwischen den Praxisdaten und den Zahlen aus der Werbung.
Am besten schnitten mit einer Arbeitszahl von 3,3 bis 3,4
noch Erdreich-Wärmepumpen mit Fußbodenheizung ab. Luft-Wärme-Pumpen mit Radiator-Heizkörpern kamen nur auf 2,3, Klein-Wärmepumpen für Brauchwasser sogar nur auf 1,9. Wer CO2 einsparen will, dürfe solche Wärmepumpen folglich "weder bewerben und empfehlen, noch finanziell fördern", resümiert Gutachter Auer. Die Herabsetzung der Mindestarbeitszahl im Wärmegesetz mache eine ineffiziente Technik "rechnerisch salonfähig".
Trotz aller Kritik boomt derzeit die Wärmepumpe als scheinbar günstige Alternative zu Öl und Gas - denn Strom für Wärmepumpen wird aktuell zum Markteinführungspreis offeriert. Beispiel EnBW: Während normale Haushaltskunden 19,42 Cent pro Kilowattstunde bezahlen, kostet Wärmepumpenstrom tagsüber nur 14,89 Cent und nachts sogar nur 9,06 Cent.
Nach Ansicht von Uwe Leprich,
Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Saarbrücken, gibt es keinen sachlichen Grund für die Begünstigung der Wärmepumpe. Die Bundesnetzagentur, die die Netzentgelte überwacht, sieht sich gleichwohl nicht zuständig, die Quersubventionierung abzustellen.
Doch das muss nicht für alle Zeiten so bleiben. Professor Leprich warnt bereits: "Wenn irgendwann für Wärmepumpenstrom normale Netzentgelte bezahlt werden müssen, sind die Anlagen unwirtschaftlich."
taz 04.12.2007 VON BERNWARD JANZING
ÖKO-TEST Elektro-Wärmepumpen / Umwelt-Check kommt zu miserablen Ergebnissen
(Auszug aus den Öko News vom 21.9.2000)
Elektro-Wärmepumpen gelten als besonders ökologisch. In Wirklichkeit sind sie jedoch umweltschädlicher als moderne Gas-Brennwertheizungen. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommt eine Untersuchung, die das Frankfurter Magazin ÖKO-HAUS veröffentlicht hat. Der Test findet sich im aktuellen Heft, das seit heute am Kiosk erhältlich ist.
Wärmepumpen entziehen dem Boden oder der Luft Wärme, um damit Wasser erhitzen oder die Wohnung heizen zu können. Das klingt umweltschonender als es ist. So ergab die Prüfung von 20 Geräten, dass sie mehr klimaschädliches Kohlendioxid erzeugen als moderne Gas-Brennwertheizungen. Der Grund ist einfach: Die Elektro-Pumpen laufen in der Regel mit konventionellem Strom, der zum Großteil aus Kohlekraftwerken kommt.
Elektro-Wärmepumpen gelten als besonders ökologisch. In Wirklichkeit sind sie jedoch umweltschädlicher als moderne Gas-Brennwertheizungen. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommt eine Untersuchung, die das Frankfurter Magazin ÖKO-HAUS veröffentlicht hat.
Wärmepumpen entziehen dem Boden oder der Luft Wärme, um damit Wasser erhitzen oder die Wohnung heizen zu können. Das klingt umweltschonender als es ist. So ergab die Prüfung von 20 Geräten, dass sie mehr klimaschädliches Kohlendioxid erzeugen als moderne Gas-Brennwertheizungen. Der Grund ist einfach: Die Elektro-Pumpen laufen in der Regel mit koventionellem Strom, der zum Großteil aus Kohlekraftwerken kommt.
Die EWS (Elektizitätswerke Schönau) äußern sich zum Thema Wärmepumpe sehr differenziert
Sind Wärmepumpen eine gute Lösung?
Die Antwort auf diese Frage fällt bei vielen konventionellen Stromversorgern recht deutlich
aus. Die elektrische Wärmepumpe bezöge den größten Teil der Wärme aus der Umwelt
(Luft, Boden oder Wasser). Faktisch allein deswegen sei sie zudem ökologisch sinnvoll, egal
ob sie im Neu- oder gar im Altbau mit höherem Heizbedarf eingesetzt wird. Sie sei auch bei
eher ineffektiv hohen Vorlauftemperaturen von 60 Grad -und somit in sehr vielen Bereichen-
mittlerweile gut einsetzbar. Dieser Maxime folgend wird nach Erfahrungen der EWS Schönau
erschreckend häufig zur elektrischen Wärmepumpe geraten. Schon vor über zwanzig Jahren
wurden Wärmepumpenkunden mit großen Versprechungen zum Einbau der elektrischen
Wärmepumpe bewegt, was ihrem Image geschadet hat. Ausgerechnet im Rahmen der
Klimadiskussion wird die Wärmepumpe verstärkt eingebaut und verbucht mit Hilfe von
Marketingkampagnen der Wärmepumpenhersteller und einiger Stromversorger enorme
Zuwachsraten. Reine regenerative Energiesysteme zum Beispiel mit Holzpelletheizungen,
Solarthermie etc. müssen im Jahr 2007 sogar Umsatzeinbußen verkraften.
Auch heute noch wird die Tatsache weitgehend ignoriert, dass eine häufig zu findende
Jahresarbeitszahl (JAZ) von drei in der Praxis ein Nullsummenspiel und somit
unbefriedigend ist: Aufgrund der Abwärmeverluste der konventionellen Kraftwerke sowie der
Leitungs- und Transformationsverluste liegt schon der primärenergetische Aufwand für eine
kWh Strom bei knapp drei kWh Energie.
Für die Elektrizitätswerke Schönau ist wichtig:
Woher kommt der Strom, der für die Wärmepumpen-Systeme eingesetzt wird? Kann die
Wärmepumpe in der Gesamtanalyse einen sinnvollen Beitrag zum Ausbau der Erneuerbaren
Energien leisten? Der Strom für die Wärmepumpe stammt im bundesdeutschen Strom-Mix
überwiegend aus atomar-fossiler Produktion. Wenn Stromversorger aus Eigeninteresse als
Lockmittel Wärmepumpentarife und Fördermittel anbieten, damit der Kunde dauerhaft
konventionellen Strom bezieht („Kundenbindung“), dann ist dies nicht ökologisch-nachhaltig.
Legt man die normalen Strompreise für Privathaushalte für die Kalkulation der Wärmepumpe
zugrunde, rechnet sie sich meist nicht, so dass auch der Bezug von Ökostrom für die
Wärmepumpe in der Praxis eher selten gewählt wird.
Der Strombedarf erhöht sich mit der Wärmepumpe und verstärkt die Nachfrage u. a. nach
Kohlestrom. Die Wärmepumpe ist weder ein aktiver Beitrag zum notwendigen Ausbau
erneuerbarer Energien und der Kraft-Wärme-Kopplung noch ein erneuerbares
Energiesystem. Der Akzeptanz von Wärmepumpen schadet es, wenn die Diskrepanz
zwischen Versprechungen (hohe theoretische COP-Werte) und der dann in der Praxis
erreichten Jahresarbeitszahl bei Wärmepumpensystemen so deutlich ist, wie dies ein
aktueller Feldversuch am Oberrhein aufzeigt. Der Einsatz von klimaschädlichen HFKWKältemitteln
erhöht den Unmut in der Öffentlichkeit, wenn gleichzeitig mit sehr fragwürdigen
Klimaschutzargumenten für die Wärmepumpe geworben wird.
Viele in der Praxis installierte Wärmepumpensysteme, mit Luft-Wärmepumpen sowieso,
sehen bereits im Vergleich zu optimierten Gasbrennwertsystemen nicht wirklich gut aus.
Natürlich können Wärmepumpen bei theoretisch optimalen Rahmenbedingungen, wie einer
guten Nutzung der Erdreich-Wärmepumpe für die Fußbodenheizung im Neubau, ökologisch
durchaus auch sinnvoll sein: Das Problem ist, dass der prozentuale Anteil der
Wärmepumpen, die aus unserer Sicht den sinnvollen Kriterien entsprechen
(Jahresarbeitszahl des Systems von vier in der Praxis, kein Einsatz klimaschädlicher
Kältemittel sowie die Nutzung von Ökostrom), extrem gering ist. Die Installateure sollten vor
einem Einbau von Wärmepumpensystemen regenerativ-effiziente Alternativen zur
Wärmepumpe prüfen und die Wärmepumpen nur in den raren Bereichen einsetzen, bei
denen das System effektiv-umweltfreundlich arbeitet. Die klare Mehrheit der in Deutschland
gegenwärtig eingesetzten Wärmepumpensysteme erfüllt diese Kriterien nicht.
Anwendungsbereiche der Wärmepumpen in der Kurzerläuterung
Im Folgenden werden kurz die zentralen Anwendungsbereiche für Wärmepumpen
aufgeführt. Fußbodenheizungen erreichen in der Regel bessere Jahresarbeitszahlen als
Radiatorenheizungen, die in der Energiebilanz häufig wirklich unbefriedigend abschneiden.
Selbst bei so genannten Erdwärmepumpen mit Fußbodenheizungen (guten Bedingungen) im
Neubau sind Jahresarbeitszahlen in der Praxis von deutlich über 3,5 keineswegs garantiert.
So genannte Luftwärmepumpen sind zwar sehr flexibel einsetzbar und deswegen bei
Installateuren recht beliebt, aber systembedingt in der Regel bezüglich der Jahresarbeitszahl
allgemein deutlich schlechter als gute Erdwärmepumpen. Wärmepumpen allein für den
Warmwasserbereich sind bezüglich der Jahresarbeitszahl in der Regel sowieso
unbefriedigend.
Aktuell wird insbesondere von großen Energieversorgungsunternehmen in Süddeutschland
aber auch in einigen Teilen Deutschlands massiv die Wärmepumpe als vermeintlich
klimafreundlicher Beitrag angepriesen und dies nicht nur im Neubau. Die Konsequenzen aus
der Tatsache, daß man mit der Entscheidung für die Wärmepumpe seinen Heizbedarf
dauerhaft „an den Strom koppelt“, werden leider in der Praxis bei den Wärmepumpenkunden
gerne ausgeblendet. Mittlerweile bindet die Wärmepumpenindustrie nicht zuletzt auch aus
Marketinggründen regenerative Energien (z.B. Solarthermie) ein, doch stellt sich
berechtigterweise die Frage, ob reine regenerativ-effiziente Energiesysteme im Neubau nicht
erheblich sinnvoller sind und einen viel direkteren Beitrag leisten können. Aus Sicht der
Elektrizitätswerke Schönau (EWS) muß die Wärmepumpe in ihrem stromintensiven Einsatz
dringend hinterfragt werden, denn sie kann gegenwärtig primär nur im Neubau und in
Verbindung mit einer Fußbodenheizung Sinn machen. Der vielfach propagierte breite
Einsatzbereich ist extrem fragwürdig. Im Altbau ist allgemein die energetische Sanierung
eine sinnvollere Maßnahme als der Einbau einer Wärmepumpe.
Etwas mehr als die Hälfte der eingesetzten Wärmepumpen in Deutschland sind nach
aktuellen Schätzungen Sole-Wasser-Wärmepumpen, also so genannte Erdwärmepumpen.
Momentan sind mehr als 30% Luft-Wärmepumpen und weniger als 15% Wasser-
Wasser(Grundwasser)-Wärmepumpen. Der prozentuale Anteil der Luft-Wärmepumpen steigt
an, weil diese trotz in der Regel sehr mäßiger Jahresarbeitszahlen flexibel einsetzbar sind.
Für drei wesentliche Wärmepumpenbereiche lassen sich folgende grundsätzliche Merkmale
unterscheiden, wobei die oberen Jahresarbeitszahlwerte des Systems jeweils ziemliche
Extremwerte sind und in der Praxis nur unter idealen Rahmenbedingungen erreichbar sind:
Erdreich (Sole/Wasser-Wärmepumpe)
• Die Energie wird aus dem Erdreich gewonnen. Sole ist das Gemisch aus Wasser und
Frostschutzmittel, das die Schläuche in der Erde durchströmt und die Erdwärme zur
Wärmepumpe transportiert
• geringe Temperaturschwankungen über das Jahr (Soletemperatur zwischen -5°C und
+5°C)
• die Jahresarbeitszahl liegt in der Praxis meist zwischen 2,6 und 4,3
• relativ konstante Heizleistung über das Jahr
• konstante Leistungszahl über die Außentemperaturen
• Erdarbeiten bei der Installation der Wärmepumpe sind notwendig
• der Erdreichkollektor erfordert ein recht großes Grundstück (1,5 bis 2,5-fache der
beheizten Fläche)
• die Erdwärmesonde ist anzeige- bzw. genehmigungspflichtig
Sind Wärmepumpen eine gute Lösung?
Luft (Luft/Wasser-Wärmepumpe)
• Die Energie wird in der Regel aus der Außenluft gewonnen
• Extreme Temperaturschwankungen über das ganze Jahr (von etwa -20 Grad bis
etwa +30 Grad)
• Die ziemlich unbefriedigende Jahresarbeitszahl dieser Nutzungsform liegt in der
Praxis in der Regel zwischen 2,1 und 3,4
• Luft ist als „Wärmequelle“ überall vorhanden und kann ohne großen baulichen
Aufwand erschlossen werden und deshalb ist diese Systemart vergleichsweise
investitionsgünstig und wird daher durchaus auch „nachträglich“ im Altbau eingebaut
• da mit fallenden Außentemperaturen meist auch die Leistung der Wärmepumpe sinkt,
wird an den extrem kalten Tagen des Jahres dieses Wärmepumpensystem häufig
durch einen elektrischen Heizstab unterstützt, was die Stromkosten gegebenenfalls
erheblich erhöht. Elektrische Heizstäbe sind grundsätzlich keine Lösung. Auf diese
Art der Wärmepumpe sollte man weitgehend verzichten
• bei mechanischen Lüftungsanlagen in Passivhäusern kommt auch die Luft-Luft-
Wärmepumpe zum Einsatz
Grundwasser (Wasser/Wasser-Wärmepumpe)
• Die Heizenergie wird aus dem Grundwasser gewonnen
• geringe Temperaturschwankungen über das Jahr (Wassertemperatur zwischen 7°C
und 12°C)
• die Jahresarbeitszahl des Systems liegt in der Praxis zwischen 2,4 bis 4,2
• relativ konstante Leistungszahl über die Außentemperaturen
• Nutzung des Grundwassers erfordert einen Saug- sowie „Schluckbrunnen“
• die Grundwassernutzung ist genehmigungspflichtig (im Allgemeinen beim
Wasserwirtschaftsamt)
Ein kleiner zusätzlicher Nebenaspekt bei Wärmepumpen ist, dass in der Regel weiterhin mit
sehr klimaschädlichen HFKWs als Kältemittel, wie zum Beispiel mit dem weit verbreiteten
R407C, gearbeitet wird. Die Menge des verwendeten Kältemittels liegt bei kleineren
Heizungswärmepumpen meist bei zwei Kilogramm, allerdings sind vier Kilogramm bei Luft-
Wärmepumpen recht häufig zu finden. Ein Kilogramm R407C hat beispielsweise eine
vergleichbare Klimawirkung (Treibhauspotential) wie abgerundet 1500 Kilogramm (anders
formuliert: 1,5 Tonnen) Kohlendioxid. Diese Tatsache relativiert die ohnehin nicht
beeindruckende Umweltbilanz von Wärmepumpen, da in der bisherigen Praxis ein
erheblicher Teil des verwendeten Kältemittels im Laufe der Lebenszeit der Wärmepumpe
(incl. Entsorgung) freigesetzt wird. Mögliche klimafreundliche Kältemittel-Alternativen zu den
HFKWs sind Propan (R 290), Isobutan (R 600a) und Propylen (R 1270), allerdings müssen
in diesen Fällen Sicherheitsvorkehrungen aufgrund deren jeweiligen Brennbarkeit getroffen
werden. Auch Kohlendioxid (R 744) ist in einigen Einsatzbereichen ein mögliches
Ersatzkältemittel.
Die Elektrizitätswerke Schönau empfehlen
bei einem Neubau rechtzeitig vor der Entscheidung für ein Heizsystem eine von den konventionellen Stromkonzernen unabhängige Energieberatungsstelle (dies können sein: Energieagenturen,
Verbraucherzentrale, Architekten und Ingenieure, die bei der Bafa-Vor-Ort-Beratung
registriert sind) hinzuzuziehen. Eine individuelle Energieberatung mit einem umfassenden
Vergleich der verschiedenen denkbaren Heizungssysteme sollte jeweils das gesamte
System betrachten.
Weiterführende Literatur- und Linkhinweise
V. Quaschning (2006): Renaissance der Wärmepumpe, In: Sonne, Wind und Wärme,
9/2006, S.28-31. Der Artikel findet sich auch auf folgender Homepage: www.volkerquaschning.
de.
UBA (2005) (Hrsg.): Emissionsfaktoren von flourierten Treibhausgasen (F-Gase) für die
Jahre 1995-2001.
UBA (2007) (Hrsg.): Elektrische Wärmepumpen – eine erneuerbare Energie?
UBA (2007) (Hrsg.): Entwicklung der spezifischen Kohlendioxid-Emissionen des deutschen
Strommix (Die UBA-Texte sind in der Regel unter http://www.umweltbundesamt.de/uba-infomedien/
zu finden).
Web-Links
Feldtest Wärmepumpe Agenda-Gruppe Umwelt Lahr:
http://www.agenda-energie-lahr.de/WP_Ergebnisse_aktuell2.html
Glossar
COP: Coefficient of Performance
HFKWs: halogenierte Fluorkohlenwasserstoffe
Jahresarbeitszahl des Wärmepumpensystems: Diese lässt sich bei der Nutzung der
Wärmepumpe grob berechnen mittels des Verhältnisses zwischen der produzierten
Wärmemenge/Jahr und des dafür benötigten Bruttostrombedarfes für das gesamte
Wärmepumpensystem/Jahr (inkl. des benötigten Hilfsstromes)
In den „Schönauer Strom- und Energiespartipps“, die im Jahr 2006 aktualisiert wurden und
von den EWS Schönau zusammen mit dem Bund der Energieverbraucher (BdE)
herausgegeben werden, wird kurz auch die Leistung der Wärmepumpe kritisch thematisiert.
Die Broschüre findet sich auch auf der EWS-Homepage unter www.ews-schoenau.de.
Die Tipps und Hintergrundinformationen zu den elektrischen Wärmepumpen wurden vom
Autor der Elektrizitätswerke Schönau intensiv und sorgfältig erarbeitet, dennoch kann eine
Garantie für die Richtigkeit aller Angaben nicht übernommen werden. Eine Haftung des
Autors sowie der Elektrizitätswerke Schönau ist ausgeschlossen. Wir weisen zudem
ausdrücklich darauf hin, dass die EWS Schönau für den Inhalt von externen Homepages
nicht verantwortlich sind.
Stand: Oktober 2007
Badische Zeitung vom Montag, 4. Februar 2008
Keine echten Klimaschützer
Wärmepumpen gelten als klimaschonend / Doch sie halten selten, was die Hersteller versprechen
Von unserem Redakteur Bernward Janzing
FREIBURG/LAHR. Elektrische Wärmepumpen gelten als klimaschonende Alternative zu gängigen Heizungen. Doch nun zeigt ein einzigartiger Feldtest in Südbaden: Die Energieeffizienz dieser Pumpen liegt in der Praxis meist deutlich niedriger als von den Herstellern angegeben. Experten sagen deshalb: Sie leisteten selten einen wirklichen Beitrag zum Klimaschutz.
Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank: Unter Einsatz von Strom kühlen sie auf der einen Seite und heizen auf der anderen. Beim Kühlschrank ist die warme Seite die Rückwand. Eine Wärmepumpe im Haus kühlt die Außenluft oder den Erdboden ab und erwärmt zugleich die Raumluft. Das ist deutlich effizienter als eine gewöhnliche Stromheizung.
Entscheidend für die Ökobilanz und für die Energiekosten ist die Frage, wie viel Nutzwärme beim Verbrauch einer Kilowattstunde Strom erzeugt wird. Dieses Verhältnis von Stromeinsatz und Wärmeausbeute wird auch als Arbeitszahl bezeichnet. Häufig werben die Anbieter mit einer Arbeitszahl von vier. Sie gehen also von vier Kilowattstunden Wärme pro Kilowattstunde Strom aus. Erst ab diesem Wert bringt die Wärmepumpe dem Klima einen Vorteil. Denn für jede Wärmepumpe muss zusätzlicher Strom erzeugt werden — und das geschieht in Deutschland in der Praxis zumeist mit fossilen Energien in Großkraftwerken. Somit ist jede zusätzliche Kilowattstunde, die zur Versorgung von Wärmepumpen genutzt wird, mit etwa 800 Gramm des klimaschädigenden Kohlendioxid (CO) belastet. Wärme aus der heimischen Gasheizung schlägt hingegen mit 200 Gramm zu Buche — daher der Faktor vier.
Daten aus der alltäglichen Praxis sind bislang rar. Die Hersteller nennen zumeist nur die Kennwerte, die sie im Labor ermitteln. Nun liegen die Ergebnisse eines Tests der Lokale-Agenda-21-Gruppe in Lahr und der Ortenauer Energieagentur vor, der vom regionalen Energieversorger Badenova und vom E-Werk Mittelbaden finanziell unterstützt wurde. Erstmals haben die Energieexperten 33 Luft-, Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpen zum Heizen, sowie vier Warmwasser-Wärmepumpen in der Region ein Jahr lang vermessen. Dabei zeigte sich, dass es "erhebliche Unterschiede zwischen den Leistungsmessungen auf den Testständen und den Arbeitszahlen unter realistischen Betriebsbedingungen" gibt, sagt Projektkoordinator Falk Auer. Die von den Herstellern genannte Jahresarbeitszahl von vier wurde allenthalben deutlich verfehlt. Am besten schnitten noch die Erdreich-Wärmepumpen mit einer Fußbodenheizung ab. Sie erreichten eine mittlere Arbeitszahl von 3,3 bis 3,4. Grundwasser-Wärmepumpen schnitten mit durchschnittlich 3,0 noch schlechter ab. Das Schlusslicht bildeten die Luft-Wärmepumpen, die bei einer Fußbodenheizung im Mittel noch auf 2,8 kamen, bei Radiator-Heizkörpern waren es nur noch magere 2,3. Noch schlechter waren die mit Luft betriebenen Klein-Warmwasser-Wärmepumpen für Brauchwasser mit einer mittleren Arbeitszahl von 1,9.
Mit den Ergebnissen konfrontiert, erklärt der Bundesverband Wärmepumpe, dass in Feldtests "häufig besonders schlechte Anlagen ausgewählt" würden. Gleichwohl gebe es von Seiten des Verbandes selbst keine systematischen Auswertungen aus der Praxis. Die Gutachter aus Lahr unterdessen trugen im Rahmen einer Literaturstudie auch Daten anderer unabhängiger Feldtests zusammen, zum Beispiel vom Bundesamt für Energie in der Schweiz. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind ähnlich.
Gutachter Auer fordert daher: "Wer CO einsparen will, darf Luft-Heiz- und Warmwasser-Wärmepumpen weder bewerben und empfehlen noch finanziell fördern, weil sie in den meisten Fällen keinen Beitrag zum Klimaschutz leisten." Daher sollen auch im Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich (EEWärmeG), Wärmepumpen nur dann als Ökoenergie anerkannt werden, wenn sie je nach Systemtyp eine Arbeitszahl von mindestens 3,3 bis 4 schaffen.
Damit die Arbeitszahl auch nachprüfbar ist, sollen ein separater Stromzähler einerseits und ein Wärmemengenzähler andererseits vorgeschrieben werden. Damit dürfte das neue Gesetz zumindest eines schaffen: Transparenz. Bemerkenswert übrigens, dass die Lobbyisten vom Bundesverband Wärmepumpe diese Transparenz scheuen — und die Pflicht zur Installation eines Wärmenmengenzählers vehement ablehnen.
TAZ / 19.11.2008
Versorger warnen: Rohre von Wärmepumpen durchlöchern den Boden, sodass Schadstoffe ins Wasser sickern.
FREIBURG taz Mit der Wärme aus dem Erdinnern zu heizen gilt als sehr umweltfreundlich. Doch die Technik hat auch ihre Schattenseiten: Nachdem es bislang vor allem der Stromverbrauch der Wärmepumpen war, der Anlass zur Kritik gab, hat der Freiburger Wasserversorger Badenova nun eine Warnung in die Welt geschickt, deren Dramatik neu ist: "Wärmepumpen von heute drohen die Altlasten von morgen zu werden." Mit dem "Wildwuchs" beim Bohren von Erdwärmesonden seien "erhebliche Gefahren" für die Qualität des Grundwassers und damit mittelbar des Trinkwassers verbunden.
Die Wärmepumpen holen die Hitze im Erdreich über Rohre in die Wohnung. Doch die dafür nötigen Bohrungen erhöhen auch laut Matthias Schmitt von der Arbeitsgemeinschaft Rheinwasserwerke die Gefahr für das Grundwasser drastisch. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) fürchtet bereits, der Untergrund werde bald "durchlöchert sein wie ein Schweizer Käse, was dazu führt, dass Schadstoffe durch bislang undurchlässige Deckschichten ins Tiefenwasser gelangen können". Er fordert nun, dass Bohrungen gemeldet und genehmigt werden müssen.
Informationsbrief Weltwirtschaft & Entwicklung
Zwar erklärt der Bundesverband Wärmepumpe standhaft, ihm seien keine Fälle bekannt, bei denen Erdsondenbohrungen das Grundwasser schädigten, doch allein der Freiburger Wasserversorger Badenova weiß in jüngster Zeit von zwei Vorfällen zu berichten. Einmal wurde eine Quelle verschmutzt. Jetzt streiten sich die Beteiligten, ob der Auftraggeber oder die Baufirma für den Schaden haften muss. Im zweiten Fall traf eine Bohrung einen Kanal. Die Bohrfirma ließ daraufhin Flüssigbeton in den beschädigten Kanal laufen und verstopfte ihn. Geschätzter Schaden: 70.000 Euro. Auch hier herrscht Unklarheit über die Haftung.
Johann-Martin Rogg, als Präsident der Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein ein profilierter Trinkwasserexperte, beklagt, dass "für die Erdwärmenutzung alle wohlbegründeten Regeln für den Grundwasserschutz außer Kraft gesetzt oder erheblich eingeschränkt werden". Bereits im Mai habe die Wasserwirtschaft darauf hingewiesen, dass die Haftung besser geregelt werden müsse, doch bisher sei nichts dergleichen geschehen. Die Politik lasse die Branche im Stich.
Unterstützung kommt auch von der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches (DVGW). Die Erdwärmesonden hätten "ein hohes Gefährdungspotenzial gegenüber der Trinkwasserresource", sagt Susanne Hinz, Sprecherin der DVGW. Der Verband vertrete daher die Auffassung, dass "der Grundwasserschutz zur Gewährleistung einer einwandfreien Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser der Nutzung regenerativer Erdwärme vorzuziehen ist". Dies entspreche im Übrigen auch den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie, die die Europäische Union beschlossen hat.
Wasserexperte Rogg verlangt ein Verbot von grundwassergefährdenden Stoffen als Wärmetauscher-Medium bei Sonden in Trinkwasserschutzgebieten. Zudem müsse eindeutig geklärt werden, dass die Bauherren für mögliche Schäden der Bohrung haften. Und schließlich sei die Frage eines Rückbaus solcher Anlagen verbindlich zu klären, für den Fall, dass dies aus Gründen des Grundwasserschutzes nötig werden sollte. Rogg wird deutlich: "Es kann nicht sein, dass wir sehenden Auges die Wärmepumpen von heute zu den Altlasten von morgen werden lassen und unklar bleibt, wer dann für die womöglich teuren Folgen aufzukommen hat."
BERNWARD JANZING
http://www.taz.de/1/zukunft/umwelt/artikel/1/wasserwerke-haben-angst-vor-erdwaerme
Weitere kritische Texte zu Wärmepumpen.
Wärmepumpen, Grundwasser und Wasserschutz
Dieser Artikel wurde 20165 mal gelesen und am 15.9.2009 zuletzt geändert.
Wärmepumpe, Kosten & Umwelt: Eine kritsche BUND-Analyse (Öko - Test / Warentest / Strompreis)
Elektrische Wärmepumpen: Kosten & Umwelt - Sind elektrische Wärmepumpen ineffizient?
Was ist eine Wärmepumpe?
Wärmepumpen entziehen Luft, Boden, Wasser oder auch massiven Bauteilen Energie und geben sie an das Heizungs-oder Brauchwassersystem weiter. Sie funktionieren nach dem umgekehrten Prinzip des Kühlschranks.
Arten von Wärmepumpen:
Die einfachste Form ist die Außenluft-Wärmepumpe. Wegen des geringen Energieinhalts der Luft ist der Umsatz großer Luftmengen erforderlich. Mit sinkenden Außentemperaturen steigt der Strombedarf stark am. Um auch im Winter trotzdem den Wärmebedarf des Hauses abdecken zu können, wird sie deshalb durch einen Heizstab im Pufferspeicher ergänzt, der bei Frostgraden die Wärmeversorgung auch allein übernehmen kann.
Bei der Erdkollektor-Wärmepumpe wird über oberflächenah verlegte Rohre der Erde Wärme entzogen. Das 2- bis 3 fache der beheizten Wohnfläche muss an Bodenfläche belegt werden. Um winterliche Frostschäden zu vermeiden, muss das Wasser mit Frostschutzmittel (Sole) versetzt sein. Alternativ zum Erdkollektor können auch eine oder mehrere Erdsonden gebohrt werden, die ebenfalls von Sole durchströmt werden. Sie reichen meist in Tiefen um 100 m (oberflächennahe Geothermie). Die dritte Variante ist die Grundwasser-Wärmepumpe. Sie erfordert den Bau eines Förderbrunnens und eines Versickerschachts, wofür eine wasserrechtliche Genehmigung erforderlich ist. Grundwasser hat übers Jahr eine relativ konstante Temperatur. Weniger genutzt werden Energieabsorber wie Bohrpfähle oder Wärmekörbe; in Erprobung sind Systeme, bei denen Sonnenkollektoren als Absorber eingesetzt werden können.
Strom und Wirkungsgrad
Elektrisch betriebene Wärmepumpen haben einen schlechten Ruf. Dies begründet sich zum einen in den oft sehr schlechten Jahresarbeitszahlen (JAZ) im Realbetrieb und zum anderen im Einsatz von relativ viel Strom für diese Technik. Strom wird bei uns zu rund drei Vierteln in Kraftwerken erzeugt, welche mit Kohle und Atomkraft betrieben werden und die Kühlwasser-Wärme nicht nutzen. Das bedeutet, dass aus drei Einheiten Kohle, Uran, Öl usw. nur eine Einheit Strom gewonnen wird.
Für den BUND ist der Einsatz elektrischer Energie im Wärmemarkt (elektrische Direktheizung, Nachtstromspeicheröfen etc.) deshalb abzulehnen.
Und die Wärmepumpe?
Beim Einsatz elektrisch betriebener Wärmepumpen ist dementsprechend zu fordern, dass die Anlage deutlich mehr Energie aus Luft, Wasser oder Erdreich gewinnt als für die Produktion des Stromes eingesetzt werden musste. Die entsprechende technische Angabe ist die Arbeitszahl, die angibt, wie viel Einheiten Wärme die Wärmepumpe aus einer Einheit Strom im Jahresdurchschnitt gewinnt. Erst ab einer JAZ von 3 werden die Verluste der Stromerzeugung wieder hereingeholt. Um die Edelenergie Strom sinnvoll einzusetzen, sind Wärmepumpen-Systeme mit JAZ unter 4 für den BUND nicht akzeptabel. Möglichst sollte eine elektrisch betriebene Wärmepumpenanlage sogar eine JAZ von 5 oder mehr erreichen.
Entscheidend für die JAZ sind zwei Faktoren: Die Temperatur der Wärmequelle und die Temperatur, mit der die Wärme abgegeben werden. Je höher die Temperaturdifferenz, desto unwirtschaftlicher wird die Wärmepumpe. Deshalb sind auf der Eingangsseite Erdreich und Grundwasser der Luft überlegen. Auf der Ausgangsseite ist eine Fußboden- oder Wandheizung notwendig, damit die Wärmepumpe sinnvoll eingesetzt werden kann. Als Faustregel gilt: 1° mehr Temperaturdifferenz bedeutet 2,5 % mehr Stromverbrauch.
Lohnt sich der Aufwand?
Vergleichen wir dazu eine Wärmepumpe mit einer Arbeitszahl von 3, die jedoch nach Recherche der Agenda-Gruppe aus Lahr eher selten in der Praxis erreicht wird (siehe ), mit einem modernen Gas-Brennwertkessel.
Dann gilt für die Wärmepumpe...
Verlust/Gewinn verbleiben
Kraftwerk 65 % 35 %
Stromverteilung 2 % 33 %
Wärmepumpe 3-fach 99 %
...und für einen guten Gas-Brennwertkessel:
Verlust/Gewinn verbleiben
Brennwertkessel 5 % 95 %
Eine Wärmepumpe mit JAZ 3 kann also gerade einmal die Verluste im Kraftwerk und bei der Stromverteilung wettmachen und mit hohem technischem und finanziellem Aufwand eine eher geringe Einsparung (4 %) erreichen. Erst ab einer JAZ von 4 kann von einer nennenswerten Umweltentlastung gesprochen werden. Wichtig ist es, folgendes zu wissen: Die von den Herstellern angegebenen JAZ für die Wärmepumpe sagen nichts darüber aus, welche JAZ im praktischen Betrieb erreicht wird. Mehrere Untersuchungen haben ergeben, dass die praktisch erreichten Werte deutlich unter den Teststandwerten der Hersteller liegen.
Und die übrigen Umweltaspekte
Zwei Gesichtspunkte sind noch zu bedenken: Erdsonden werden nach menschlichem Ermessen im Boden bleiben, auch wenn sie nicht mehr zum Heizen genutzt werden sollten. Sie können für folgende Generationen zu Altlasten werden. Zudem kommen in Wärmepumpen oft Substanzen vor, die zur Klimaerwärmung beitragen können, wenn sie an die Atmosphäre gelangen (z. B. H-FKW).
Alternativen:
Eine bessere Lösung als die Wärmpumpe dürfte in den meisten Fällen eine große Solaranlage in Kombination mit einer Holz(pellet-)heizung sein. Auch wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, sollte diese auf alle Fälle mit einer Solaranlage koppeln. Zur Warmwasserbereitung sind hohe Temperaturen erforderlich – und die werden bei der Wärmepumpe mit schlechtem Wirkungsgrad erkauft.
Quelle: BUND Bundesverband www.bund.net
Wärmepumpe: kein Vorteil für die Umwelt
Wärmepumpen, Grundwasser und Wasserschutz
Wasserschutz adieu?
Quelle: badenova "Meine Energie" Dezember 2008
Unkontrollierter Wildwuchs beim Erdsondenbau gefährdet die Wasserversorgung, die Wärmepumpen von heute drohen, die Altlasten von morgen zu werden. Was Wasserexperten beim 22. badenova-Wasserkolloquium als Zukunftsszenario entwarfen, drückt eine große Sorge der Wasserwirtschaft aus.
Erdwärmepumpen boomen, sind sie doch eine ökologisch interessante Alternative zu anderen, "klassischen" Heizanlagen. Damit verbunden ist allerdings ein immer mehr um sich greifender "Wildwuchs" beim Bohren von Erdwärmesonden, der erhebliche Gefahren für die Qualität des Grundwassers und mittelbar auch des Trinkwassers mit sich bringt. Als regionaler Wasserversorger trägt badenova die Sorgen der Wasserwirtschaft mit. Die Kritik der Wasserwirtschaft richtet sich dabei an die staatlichen Instanzen: Sie hätten es bislang versäumt, für ausreichend Spielregeln zu sorgen.
Dass die Gefahren nicht theoretisch sind, zeigt sich in Freiburg - in zwei Schadensfällen wird über Haftungsfragen gestritten. Zum einen wurde im Freiburger Stadtteil Munzingen durch eine Erdsondenbohrung das Grundwasser erheblich verschmutzt, vermutlich durch unsachgemäße Vorgehensweise bei der Bohrung. Der Schaden in der Unterwasserwelt wurde erst offenbar, als eine Quelle im fraglichen Bereich sich massiv eintrübte.
Kein ausreichender Schutz gewährleistet
In diesem Fall handelte es sich zwar nicht um eine Trinkwasserquelle, aber bei der derzeitigen Genehmigungspraxis und den wenig wirksamen Schutzbestimmungen für Trinkwasserschutzzonen hätte es genauso eine Trinkwasserfassung treffen können.
Im zweiten Freiburger Fall wurde durch eine Erdsondenbohrung ein Kanal massiv getroffen. Die Folge war eine nahezu vollständige Kanalverstopfung, da die Bohrfirma Flüssigbeton in den beschädigten Kanal laufen ließ, sodass der Abflusskanal gleichsam zubetoniert war. Der Schaden für badenova als Betreiber des Freiburger Kanalnetzes ist beträchtlich, derzeit wird er mit 70.000 Euro beziffert. Auch hier: Über die Haftung dieses kostspieligen Falls herrscht Unklarheit.
Erdwärmenutzung wichtiger als Wasserschutz?
Johann-Martin Rogg, bei badenova verantwortlich für die Wasserversorgung und gleichzeitig Präsident der Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein, AWBR, eines internationalen Dachverbandes der Wasserwirtschaft im Südwesten: "In allen öffentlichen Bereichen und besonders in der Wasserwirtschaft wird zu Recht das Prinzip der Nachhaltigkeit eingefordert. Wir in der Wasserversorgung leben diese Philosophie seit vielen Jahren. Da kann es nicht sein, dass für die Erdwärmenutzung alle wohl begründeten Regeln für den Grundwasserschutz außer Kraft gesetzt oder erheblich eingeschränkt werden."
Rogg fordert insbesondere im erweiterten Trinkwasserschutzgebiet ein Verbot von Grundwasser gefährdenden Stoffen als Wärmetauscher-Medium bei Bohrungen. So akzeptieren die Baden-Württemberger Behörden derzeit noch den Einsatz von Glykol in den Erdwärmekollektoren, auch in Wasserschutzgebieten. Bauherren müssten vor einer Bohrung auf die Haftung gegenüber schädlichen Folgen verpflichtet werden. Johann-Martin Rogg: "Es kann nicht sein, dass wir sehenden Auges die Wärmepumpen von heute zu den Altlasten von morgen werden lassen, und es unklar bleibt, wer dann für die womöglich teuren Folgen aufzukommen hat."
Wärmepumpen - Ineffizient, aber "öko" per Gesetz
Laut Energiepaket,
das die Bundesregierung im Dezember 2007 verabschiedet, sind elektrische Wärmepumpen ökologisch. Und das, obwohl ihre Klimabilanz negativ ist.
Die Stromlobby hat erfolgreich gewirkt: Nach dem Entwurf des Gesetzes zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich, das am Mittwoch im Kabinett verabschiedet wird, werden auch ineffiziente Wärmepumpen künftig als Ökoenergie anerkannt.
Wärmepumpen funktionieren wie ein Kühlschrank:
Unter Einsatz von Strom kühlen sie auf der einen Seite und heizen auf der anderen - beim Kühlschrank ist die warme Seite die Rückwand. Eine Wärmepumpe im Haus kühlt die Außenluft oder den Erdboden ab und erwärmt zugleich die Raumluft.
Nach Plänen des Bundesumweltministeriums (BMU) soll die Wärme aus elektrischen Wärmepumpen als erneuerbare Energie gelten, wenn aus 1 Kilowattstunde Strom 3,3 Kilowattstunden Wärme gewonnen werden. Dieses Verhältnis von Stromeinsatz und Wärmeausbeute wird als Arbeitszahl bezeichnet. Ursprünglich sollte im Gesetz eine Arbeitszahl von mindestens 4 stehen, erst dann nützt die Technik auch dem Klima. Doch eine Arbeitszahl von 4 wird in der Praxis kaum erreicht. Ein aktueller Feldtest zeigt das deutlich: Die Lokale-Agenda-21-Gruppe im badischen Lahr hat zusammen mit der Ortenauer Energieagentur 37 Wärmepumpen ein Jahr lang vermessen. Dabei zeigten sich erhebliche Unterschiede zwischen den Praxisdaten und den Zahlen aus der Werbung.
Am besten schnitten mit einer Arbeitszahl von 3,3 bis 3,4
noch Erdreich-Wärmepumpen mit Fußbodenheizung ab. Luft-Wärme-Pumpen mit Radiator-Heizkörpern kamen nur auf 2,3, Klein-Wärmepumpen für Brauchwasser sogar nur auf 1,9. Wer CO2 einsparen will, dürfe solche Wärmepumpen folglich "weder bewerben und empfehlen, noch finanziell fördern", resümiert Gutachter Auer. Die Herabsetzung der Mindestarbeitszahl im Wärmegesetz mache eine ineffiziente Technik "rechnerisch salonfähig".
Trotz aller Kritik boomt derzeit die Wärmepumpe als scheinbar günstige Alternative zu Öl und Gas - denn Strom für Wärmepumpen wird aktuell zum Markteinführungspreis offeriert. Beispiel EnBW: Während normale Haushaltskunden 19,42 Cent pro Kilowattstunde bezahlen, kostet Wärmepumpenstrom tagsüber nur 14,89 Cent und nachts sogar nur 9,06 Cent.
Möglich ist das nur, weil die Versorger den Wärmepumpenstrom durch höhere Preise für alle anderen Kunden quersubventionen lassen.
Nach Ansicht von Uwe Leprich,
Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Saarbrücken, gibt es keinen sachlichen Grund für die Begünstigung der Wärmepumpe. Die Bundesnetzagentur, die die Netzentgelte überwacht, sieht sich gleichwohl nicht zuständig, die Quersubventionierung abzustellen.
Doch das muss nicht für alle Zeiten so bleiben. Professor Leprich warnt bereits: "Wenn irgendwann für Wärmepumpenstrom normale Netzentgelte bezahlt werden müssen, sind die Anlagen unwirtschaftlich."
taz 04.12.2007 VON BERNWARD JANZING
ÖKO-TEST Elektro-Wärmepumpen / Umwelt-Check kommt zu miserablen Ergebnissen
(Auszug aus den Öko News vom 21.9.2000)
Elektro-Wärmepumpen gelten als besonders ökologisch. In Wirklichkeit sind sie jedoch umweltschädlicher als moderne Gas-Brennwertheizungen. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommt eine Untersuchung, die das Frankfurter Magazin ÖKO-HAUS veröffentlicht hat. Der Test findet sich im aktuellen Heft, das seit heute am Kiosk erhältlich ist.
Wärmepumpen entziehen dem Boden oder der Luft Wärme, um damit Wasser erhitzen oder die Wohnung heizen zu können. Das klingt umweltschonender als es ist. So ergab die Prüfung von 20 Geräten, dass sie mehr klimaschädliches Kohlendioxid erzeugen als moderne Gas-Brennwertheizungen. Der Grund ist einfach: Die Elektro-Pumpen laufen in der Regel mit konventionellem Strom, der zum Großteil aus Kohlekraftwerken kommt.
Elektro-Wärmepumpen gelten als besonders ökologisch. In Wirklichkeit sind sie jedoch umweltschädlicher als moderne Gas-Brennwertheizungen. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommt eine Untersuchung, die das Frankfurter Magazin ÖKO-HAUS veröffentlicht hat.
Wärmepumpen entziehen dem Boden oder der Luft Wärme, um damit Wasser erhitzen oder die Wohnung heizen zu können. Das klingt umweltschonender als es ist. So ergab die Prüfung von 20 Geräten, dass sie mehr klimaschädliches Kohlendioxid erzeugen als moderne Gas-Brennwertheizungen. Der Grund ist einfach: Die Elektro-Pumpen laufen in der Regel mit koventionellem Strom, der zum Großteil aus Kohlekraftwerken kommt.
Die EWS (Elektizitätswerke Schönau) äußern sich zum Thema Wärmepumpe sehr differenziert
Sind Wärmepumpen eine gute Lösung?
Die Antwort auf diese Frage fällt bei vielen konventionellen Stromversorgern recht deutlich
aus. Die elektrische Wärmepumpe bezöge den größten Teil der Wärme aus der Umwelt
(Luft, Boden oder Wasser). Faktisch allein deswegen sei sie zudem ökologisch sinnvoll, egal
ob sie im Neu- oder gar im Altbau mit höherem Heizbedarf eingesetzt wird. Sie sei auch bei
eher ineffektiv hohen Vorlauftemperaturen von 60 Grad -und somit in sehr vielen Bereichen-
mittlerweile gut einsetzbar. Dieser Maxime folgend wird nach Erfahrungen der EWS Schönau
erschreckend häufig zur elektrischen Wärmepumpe geraten. Schon vor über zwanzig Jahren
wurden Wärmepumpenkunden mit großen Versprechungen zum Einbau der elektrischen
Wärmepumpe bewegt, was ihrem Image geschadet hat. Ausgerechnet im Rahmen der
Klimadiskussion wird die Wärmepumpe verstärkt eingebaut und verbucht mit Hilfe von
Marketingkampagnen der Wärmepumpenhersteller und einiger Stromversorger enorme
Zuwachsraten. Reine regenerative Energiesysteme zum Beispiel mit Holzpelletheizungen,
Solarthermie etc. müssen im Jahr 2007 sogar Umsatzeinbußen verkraften.
Auch heute noch wird die Tatsache weitgehend ignoriert, dass eine häufig zu findende
Jahresarbeitszahl (JAZ) von drei in der Praxis ein Nullsummenspiel und somit
unbefriedigend ist: Aufgrund der Abwärmeverluste der konventionellen Kraftwerke sowie der
Leitungs- und Transformationsverluste liegt schon der primärenergetische Aufwand für eine
kWh Strom bei knapp drei kWh Energie.
Für die Elektrizitätswerke Schönau ist wichtig:
Woher kommt der Strom, der für die Wärmepumpen-Systeme eingesetzt wird? Kann die
Wärmepumpe in der Gesamtanalyse einen sinnvollen Beitrag zum Ausbau der Erneuerbaren
Energien leisten? Der Strom für die Wärmepumpe stammt im bundesdeutschen Strom-Mix
überwiegend aus atomar-fossiler Produktion. Wenn Stromversorger aus Eigeninteresse als
Lockmittel Wärmepumpentarife und Fördermittel anbieten, damit der Kunde dauerhaft
konventionellen Strom bezieht („Kundenbindung“), dann ist dies nicht ökologisch-nachhaltig.
Legt man die normalen Strompreise für Privathaushalte für die Kalkulation der Wärmepumpe
zugrunde, rechnet sie sich meist nicht, so dass auch der Bezug von Ökostrom für die
Wärmepumpe in der Praxis eher selten gewählt wird.
Der Strombedarf erhöht sich mit der Wärmepumpe und verstärkt die Nachfrage u. a. nach
Kohlestrom. Die Wärmepumpe ist weder ein aktiver Beitrag zum notwendigen Ausbau
erneuerbarer Energien und der Kraft-Wärme-Kopplung noch ein erneuerbares
Energiesystem. Der Akzeptanz von Wärmepumpen schadet es, wenn die Diskrepanz
zwischen Versprechungen (hohe theoretische COP-Werte) und der dann in der Praxis
erreichten Jahresarbeitszahl bei Wärmepumpensystemen so deutlich ist, wie dies ein
aktueller Feldversuch am Oberrhein aufzeigt. Der Einsatz von klimaschädlichen HFKWKältemitteln
erhöht den Unmut in der Öffentlichkeit, wenn gleichzeitig mit sehr fragwürdigen
Klimaschutzargumenten für die Wärmepumpe geworben wird.
Viele in der Praxis installierte Wärmepumpensysteme, mit Luft-Wärmepumpen sowieso,
sehen bereits im Vergleich zu optimierten Gasbrennwertsystemen nicht wirklich gut aus.
Natürlich können Wärmepumpen bei theoretisch optimalen Rahmenbedingungen, wie einer
guten Nutzung der Erdreich-Wärmepumpe für die Fußbodenheizung im Neubau, ökologisch
durchaus auch sinnvoll sein: Das Problem ist, dass der prozentuale Anteil der
Wärmepumpen, die aus unserer Sicht den sinnvollen Kriterien entsprechen
(Jahresarbeitszahl des Systems von vier in der Praxis, kein Einsatz klimaschädlicher
Kältemittel sowie die Nutzung von Ökostrom), extrem gering ist. Die Installateure sollten vor
einem Einbau von Wärmepumpensystemen regenerativ-effiziente Alternativen zur
Wärmepumpe prüfen und die Wärmepumpen nur in den raren Bereichen einsetzen, bei
denen das System effektiv-umweltfreundlich arbeitet. Die klare Mehrheit der in Deutschland
gegenwärtig eingesetzten Wärmepumpensysteme erfüllt diese Kriterien nicht.
Anwendungsbereiche der Wärmepumpen in der Kurzerläuterung
Im Folgenden werden kurz die zentralen Anwendungsbereiche für Wärmepumpen
aufgeführt. Fußbodenheizungen erreichen in der Regel bessere Jahresarbeitszahlen als
Radiatorenheizungen, die in der Energiebilanz häufig wirklich unbefriedigend abschneiden.
Selbst bei so genannten Erdwärmepumpen mit Fußbodenheizungen (guten Bedingungen) im
Neubau sind Jahresarbeitszahlen in der Praxis von deutlich über 3,5 keineswegs garantiert.
So genannte Luftwärmepumpen sind zwar sehr flexibel einsetzbar und deswegen bei
Installateuren recht beliebt, aber systembedingt in der Regel bezüglich der Jahresarbeitszahl
allgemein deutlich schlechter als gute Erdwärmepumpen. Wärmepumpen allein für den
Warmwasserbereich sind bezüglich der Jahresarbeitszahl in der Regel sowieso
unbefriedigend.
Aktuell wird insbesondere von großen Energieversorgungsunternehmen in Süddeutschland
aber auch in einigen Teilen Deutschlands massiv die Wärmepumpe als vermeintlich
klimafreundlicher Beitrag angepriesen und dies nicht nur im Neubau. Die Konsequenzen aus
der Tatsache, daß man mit der Entscheidung für die Wärmepumpe seinen Heizbedarf
dauerhaft „an den Strom koppelt“, werden leider in der Praxis bei den Wärmepumpenkunden
gerne ausgeblendet. Mittlerweile bindet die Wärmepumpenindustrie nicht zuletzt auch aus
Marketinggründen regenerative Energien (z.B. Solarthermie) ein, doch stellt sich
berechtigterweise die Frage, ob reine regenerativ-effiziente Energiesysteme im Neubau nicht
erheblich sinnvoller sind und einen viel direkteren Beitrag leisten können. Aus Sicht der
Elektrizitätswerke Schönau (EWS) muß die Wärmepumpe in ihrem stromintensiven Einsatz
dringend hinterfragt werden, denn sie kann gegenwärtig primär nur im Neubau und in
Verbindung mit einer Fußbodenheizung Sinn machen. Der vielfach propagierte breite
Einsatzbereich ist extrem fragwürdig. Im Altbau ist allgemein die energetische Sanierung
eine sinnvollere Maßnahme als der Einbau einer Wärmepumpe.
Etwas mehr als die Hälfte der eingesetzten Wärmepumpen in Deutschland sind nach
aktuellen Schätzungen Sole-Wasser-Wärmepumpen, also so genannte Erdwärmepumpen.
Momentan sind mehr als 30% Luft-Wärmepumpen und weniger als 15% Wasser-
Wasser(Grundwasser)-Wärmepumpen. Der prozentuale Anteil der Luft-Wärmepumpen steigt
an, weil diese trotz in der Regel sehr mäßiger Jahresarbeitszahlen flexibel einsetzbar sind.
Für drei wesentliche Wärmepumpenbereiche lassen sich folgende grundsätzliche Merkmale
unterscheiden, wobei die oberen Jahresarbeitszahlwerte des Systems jeweils ziemliche
Extremwerte sind und in der Praxis nur unter idealen Rahmenbedingungen erreichbar sind:
Erdreich (Sole/Wasser-Wärmepumpe)
• Die Energie wird aus dem Erdreich gewonnen. Sole ist das Gemisch aus Wasser und
Frostschutzmittel, das die Schläuche in der Erde durchströmt und die Erdwärme zur
Wärmepumpe transportiert
• geringe Temperaturschwankungen über das Jahr (Soletemperatur zwischen -5°C und
+5°C)
• die Jahresarbeitszahl liegt in der Praxis meist zwischen 2,6 und 4,3
• relativ konstante Heizleistung über das Jahr
• konstante Leistungszahl über die Außentemperaturen
• Erdarbeiten bei der Installation der Wärmepumpe sind notwendig
• der Erdreichkollektor erfordert ein recht großes Grundstück (1,5 bis 2,5-fache der
beheizten Fläche)
• die Erdwärmesonde ist anzeige- bzw. genehmigungspflichtig
Sind Wärmepumpen eine gute Lösung?
Luft (Luft/Wasser-Wärmepumpe)
• Die Energie wird in der Regel aus der Außenluft gewonnen
• Extreme Temperaturschwankungen über das ganze Jahr (von etwa -20 Grad bis
etwa +30 Grad)
• Die ziemlich unbefriedigende Jahresarbeitszahl dieser Nutzungsform liegt in der
Praxis in der Regel zwischen 2,1 und 3,4
• Luft ist als „Wärmequelle“ überall vorhanden und kann ohne großen baulichen
Aufwand erschlossen werden und deshalb ist diese Systemart vergleichsweise
investitionsgünstig und wird daher durchaus auch „nachträglich“ im Altbau eingebaut
• da mit fallenden Außentemperaturen meist auch die Leistung der Wärmepumpe sinkt,
wird an den extrem kalten Tagen des Jahres dieses Wärmepumpensystem häufig
durch einen elektrischen Heizstab unterstützt, was die Stromkosten gegebenenfalls
erheblich erhöht. Elektrische Heizstäbe sind grundsätzlich keine Lösung. Auf diese
Art der Wärmepumpe sollte man weitgehend verzichten
• bei mechanischen Lüftungsanlagen in Passivhäusern kommt auch die Luft-Luft-
Wärmepumpe zum Einsatz
Grundwasser (Wasser/Wasser-Wärmepumpe)
• Die Heizenergie wird aus dem Grundwasser gewonnen
• geringe Temperaturschwankungen über das Jahr (Wassertemperatur zwischen 7°C
und 12°C)
• die Jahresarbeitszahl des Systems liegt in der Praxis zwischen 2,4 bis 4,2
• relativ konstante Leistungszahl über die Außentemperaturen
• Nutzung des Grundwassers erfordert einen Saug- sowie „Schluckbrunnen“
• die Grundwassernutzung ist genehmigungspflichtig (im Allgemeinen beim
Wasserwirtschaftsamt)
Ein kleiner zusätzlicher Nebenaspekt bei Wärmepumpen ist, dass in der Regel weiterhin mit
sehr klimaschädlichen HFKWs als Kältemittel, wie zum Beispiel mit dem weit verbreiteten
R407C, gearbeitet wird. Die Menge des verwendeten Kältemittels liegt bei kleineren
Heizungswärmepumpen meist bei zwei Kilogramm, allerdings sind vier Kilogramm bei Luft-
Wärmepumpen recht häufig zu finden. Ein Kilogramm R407C hat beispielsweise eine
vergleichbare Klimawirkung (Treibhauspotential) wie abgerundet 1500 Kilogramm (anders
formuliert: 1,5 Tonnen) Kohlendioxid. Diese Tatsache relativiert die ohnehin nicht
beeindruckende Umweltbilanz von Wärmepumpen, da in der bisherigen Praxis ein
erheblicher Teil des verwendeten Kältemittels im Laufe der Lebenszeit der Wärmepumpe
(incl. Entsorgung) freigesetzt wird. Mögliche klimafreundliche Kältemittel-Alternativen zu den
HFKWs sind Propan (R 290), Isobutan (R 600a) und Propylen (R 1270), allerdings müssen
in diesen Fällen Sicherheitsvorkehrungen aufgrund deren jeweiligen Brennbarkeit getroffen
werden. Auch Kohlendioxid (R 744) ist in einigen Einsatzbereichen ein mögliches
Ersatzkältemittel.
Die Elektrizitätswerke Schönau empfehlen
bei einem Neubau rechtzeitig vor der Entscheidung für ein Heizsystem eine von den konventionellen Stromkonzernen unabhängige Energieberatungsstelle (dies können sein: Energieagenturen,
Verbraucherzentrale, Architekten und Ingenieure, die bei der Bafa-Vor-Ort-Beratung
registriert sind) hinzuzuziehen. Eine individuelle Energieberatung mit einem umfassenden
Vergleich der verschiedenen denkbaren Heizungssysteme sollte jeweils das gesamte
System betrachten.
Weiterführende Literatur- und Linkhinweise
V. Quaschning (2006): Renaissance der Wärmepumpe, In: Sonne, Wind und Wärme,
9/2006, S.28-31. Der Artikel findet sich auch auf folgender Homepage: www.volkerquaschning.
de.
UBA (2005) (Hrsg.): Emissionsfaktoren von flourierten Treibhausgasen (F-Gase) für die
Jahre 1995-2001.
UBA (2007) (Hrsg.): Elektrische Wärmepumpen – eine erneuerbare Energie?
UBA (2007) (Hrsg.): Entwicklung der spezifischen Kohlendioxid-Emissionen des deutschen
Strommix (Die UBA-Texte sind in der Regel unter http://www.umweltbundesamt.de/uba-infomedien/
zu finden).
Web-Links
Feldtest Wärmepumpe Agenda-Gruppe Umwelt Lahr:
http://www.agenda-energie-lahr.de/WP_Ergebnisse_aktuell2.html
Glossar
COP: Coefficient of Performance
HFKWs: halogenierte Fluorkohlenwasserstoffe
Jahresarbeitszahl des Wärmepumpensystems: Diese lässt sich bei der Nutzung der
Wärmepumpe grob berechnen mittels des Verhältnisses zwischen der produzierten
Wärmemenge/Jahr und des dafür benötigten Bruttostrombedarfes für das gesamte
Wärmepumpensystem/Jahr (inkl. des benötigten Hilfsstromes)
In den „Schönauer Strom- und Energiespartipps“, die im Jahr 2006 aktualisiert wurden und
von den EWS Schönau zusammen mit dem Bund der Energieverbraucher (BdE)
herausgegeben werden, wird kurz auch die Leistung der Wärmepumpe kritisch thematisiert.
Die Broschüre findet sich auch auf der EWS-Homepage unter www.ews-schoenau.de.
Die Tipps und Hintergrundinformationen zu den elektrischen Wärmepumpen wurden vom
Autor der Elektrizitätswerke Schönau intensiv und sorgfältig erarbeitet, dennoch kann eine
Garantie für die Richtigkeit aller Angaben nicht übernommen werden. Eine Haftung des
Autors sowie der Elektrizitätswerke Schönau ist ausgeschlossen. Wir weisen zudem
ausdrücklich darauf hin, dass die EWS Schönau für den Inhalt von externen Homepages
nicht verantwortlich sind.
Die Elektrizitätswerke Schönau (EWS) sind, bundesweit faktisch einmalig, aus einer
Bürgerinitiative entstanden und sind mit deutlich über 60.000 Stromkunden einer der großen
bundesweit agierenden reinen Ökostromanbieter. Die Elektrizitätswerke Schönau haben mit
Hilfe der „Schönauer Sonnen-Cents“ bislang erheblich über 1000 neue Anlagen, so
genannte „Rebellenkraftwerke“, gefördert und bekamen für ihr besonderes Engagement im
Jahr 2007 den bedeutenden „Deutschen Gründerpreis“ (Sonderpreis).
Bürgerinitiative entstanden und sind mit deutlich über 60.000 Stromkunden einer der großen
bundesweit agierenden reinen Ökostromanbieter. Die Elektrizitätswerke Schönau haben mit
Hilfe der „Schönauer Sonnen-Cents“ bislang erheblich über 1000 neue Anlagen, so
genannte „Rebellenkraftwerke“, gefördert und bekamen für ihr besonderes Engagement im
Jahr 2007 den bedeutenden „Deutschen Gründerpreis“ (Sonderpreis).
Stand: Oktober 2007
Badische Zeitung vom Montag, 4. Februar 2008
Keine echten Klimaschützer
Wärmepumpen gelten als klimaschonend / Doch sie halten selten, was die Hersteller versprechen
Von unserem Redakteur Bernward Janzing
FREIBURG/LAHR. Elektrische Wärmepumpen gelten als klimaschonende Alternative zu gängigen Heizungen. Doch nun zeigt ein einzigartiger Feldtest in Südbaden: Die Energieeffizienz dieser Pumpen liegt in der Praxis meist deutlich niedriger als von den Herstellern angegeben. Experten sagen deshalb: Sie leisteten selten einen wirklichen Beitrag zum Klimaschutz.
Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank: Unter Einsatz von Strom kühlen sie auf der einen Seite und heizen auf der anderen. Beim Kühlschrank ist die warme Seite die Rückwand. Eine Wärmepumpe im Haus kühlt die Außenluft oder den Erdboden ab und erwärmt zugleich die Raumluft. Das ist deutlich effizienter als eine gewöhnliche Stromheizung.
Entscheidend für die Ökobilanz und für die Energiekosten ist die Frage, wie viel Nutzwärme beim Verbrauch einer Kilowattstunde Strom erzeugt wird. Dieses Verhältnis von Stromeinsatz und Wärmeausbeute wird auch als Arbeitszahl bezeichnet. Häufig werben die Anbieter mit einer Arbeitszahl von vier. Sie gehen also von vier Kilowattstunden Wärme pro Kilowattstunde Strom aus. Erst ab diesem Wert bringt die Wärmepumpe dem Klima einen Vorteil. Denn für jede Wärmepumpe muss zusätzlicher Strom erzeugt werden — und das geschieht in Deutschland in der Praxis zumeist mit fossilen Energien in Großkraftwerken. Somit ist jede zusätzliche Kilowattstunde, die zur Versorgung von Wärmepumpen genutzt wird, mit etwa 800 Gramm des klimaschädigenden Kohlendioxid (CO) belastet. Wärme aus der heimischen Gasheizung schlägt hingegen mit 200 Gramm zu Buche — daher der Faktor vier.
Daten aus der alltäglichen Praxis sind bislang rar. Die Hersteller nennen zumeist nur die Kennwerte, die sie im Labor ermitteln. Nun liegen die Ergebnisse eines Tests der Lokale-Agenda-21-Gruppe in Lahr und der Ortenauer Energieagentur vor, der vom regionalen Energieversorger Badenova und vom E-Werk Mittelbaden finanziell unterstützt wurde. Erstmals haben die Energieexperten 33 Luft-, Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpen zum Heizen, sowie vier Warmwasser-Wärmepumpen in der Region ein Jahr lang vermessen. Dabei zeigte sich, dass es "erhebliche Unterschiede zwischen den Leistungsmessungen auf den Testständen und den Arbeitszahlen unter realistischen Betriebsbedingungen" gibt, sagt Projektkoordinator Falk Auer. Die von den Herstellern genannte Jahresarbeitszahl von vier wurde allenthalben deutlich verfehlt. Am besten schnitten noch die Erdreich-Wärmepumpen mit einer Fußbodenheizung ab. Sie erreichten eine mittlere Arbeitszahl von 3,3 bis 3,4. Grundwasser-Wärmepumpen schnitten mit durchschnittlich 3,0 noch schlechter ab. Das Schlusslicht bildeten die Luft-Wärmepumpen, die bei einer Fußbodenheizung im Mittel noch auf 2,8 kamen, bei Radiator-Heizkörpern waren es nur noch magere 2,3. Noch schlechter waren die mit Luft betriebenen Klein-Warmwasser-Wärmepumpen für Brauchwasser mit einer mittleren Arbeitszahl von 1,9.
Mit den Ergebnissen konfrontiert, erklärt der Bundesverband Wärmepumpe, dass in Feldtests "häufig besonders schlechte Anlagen ausgewählt" würden. Gleichwohl gebe es von Seiten des Verbandes selbst keine systematischen Auswertungen aus der Praxis. Die Gutachter aus Lahr unterdessen trugen im Rahmen einer Literaturstudie auch Daten anderer unabhängiger Feldtests zusammen, zum Beispiel vom Bundesamt für Energie in der Schweiz. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind ähnlich.
Gutachter Auer fordert daher: "Wer CO einsparen will, darf Luft-Heiz- und Warmwasser-Wärmepumpen weder bewerben und empfehlen noch finanziell fördern, weil sie in den meisten Fällen keinen Beitrag zum Klimaschutz leisten." Daher sollen auch im Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich (EEWärmeG), Wärmepumpen nur dann als Ökoenergie anerkannt werden, wenn sie je nach Systemtyp eine Arbeitszahl von mindestens 3,3 bis 4 schaffen.
Damit die Arbeitszahl auch nachprüfbar ist, sollen ein separater Stromzähler einerseits und ein Wärmemengenzähler andererseits vorgeschrieben werden. Damit dürfte das neue Gesetz zumindest eines schaffen: Transparenz. Bemerkenswert übrigens, dass die Lobbyisten vom Bundesverband Wärmepumpe diese Transparenz scheuen — und die Pflicht zur Installation eines Wärmenmengenzählers vehement ablehnen.
TAZ / 19.11.2008
Wasserwerke haben Angst vor Erdwärme
Versorger warnen: Rohre von Wärmepumpen durchlöchern den Boden, sodass Schadstoffe ins Wasser sickern.
FREIBURG taz Mit der Wärme aus dem Erdinnern zu heizen gilt als sehr umweltfreundlich. Doch die Technik hat auch ihre Schattenseiten: Nachdem es bislang vor allem der Stromverbrauch der Wärmepumpen war, der Anlass zur Kritik gab, hat der Freiburger Wasserversorger Badenova nun eine Warnung in die Welt geschickt, deren Dramatik neu ist: "Wärmepumpen von heute drohen die Altlasten von morgen zu werden." Mit dem "Wildwuchs" beim Bohren von Erdwärmesonden seien "erhebliche Gefahren" für die Qualität des Grundwassers und damit mittelbar des Trinkwassers verbunden.
Die Wärmepumpen holen die Hitze im Erdreich über Rohre in die Wohnung. Doch die dafür nötigen Bohrungen erhöhen auch laut Matthias Schmitt von der Arbeitsgemeinschaft Rheinwasserwerke die Gefahr für das Grundwasser drastisch. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) fürchtet bereits, der Untergrund werde bald "durchlöchert sein wie ein Schweizer Käse, was dazu führt, dass Schadstoffe durch bislang undurchlässige Deckschichten ins Tiefenwasser gelangen können". Er fordert nun, dass Bohrungen gemeldet und genehmigt werden müssen.
Informationsbrief Weltwirtschaft & Entwicklung
Zwar erklärt der Bundesverband Wärmepumpe standhaft, ihm seien keine Fälle bekannt, bei denen Erdsondenbohrungen das Grundwasser schädigten, doch allein der Freiburger Wasserversorger Badenova weiß in jüngster Zeit von zwei Vorfällen zu berichten. Einmal wurde eine Quelle verschmutzt. Jetzt streiten sich die Beteiligten, ob der Auftraggeber oder die Baufirma für den Schaden haften muss. Im zweiten Fall traf eine Bohrung einen Kanal. Die Bohrfirma ließ daraufhin Flüssigbeton in den beschädigten Kanal laufen und verstopfte ihn. Geschätzter Schaden: 70.000 Euro. Auch hier herrscht Unklarheit über die Haftung.
Johann-Martin Rogg, als Präsident der Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein ein profilierter Trinkwasserexperte, beklagt, dass "für die Erdwärmenutzung alle wohlbegründeten Regeln für den Grundwasserschutz außer Kraft gesetzt oder erheblich eingeschränkt werden". Bereits im Mai habe die Wasserwirtschaft darauf hingewiesen, dass die Haftung besser geregelt werden müsse, doch bisher sei nichts dergleichen geschehen. Die Politik lasse die Branche im Stich.
Unterstützung kommt auch von der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches (DVGW). Die Erdwärmesonden hätten "ein hohes Gefährdungspotenzial gegenüber der Trinkwasserresource", sagt Susanne Hinz, Sprecherin der DVGW. Der Verband vertrete daher die Auffassung, dass "der Grundwasserschutz zur Gewährleistung einer einwandfreien Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser der Nutzung regenerativer Erdwärme vorzuziehen ist". Dies entspreche im Übrigen auch den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie, die die Europäische Union beschlossen hat.
Wasserexperte Rogg verlangt ein Verbot von grundwassergefährdenden Stoffen als Wärmetauscher-Medium bei Sonden in Trinkwasserschutzgebieten. Zudem müsse eindeutig geklärt werden, dass die Bauherren für mögliche Schäden der Bohrung haften. Und schließlich sei die Frage eines Rückbaus solcher Anlagen verbindlich zu klären, für den Fall, dass dies aus Gründen des Grundwasserschutzes nötig werden sollte. Rogg wird deutlich: "Es kann nicht sein, dass wir sehenden Auges die Wärmepumpen von heute zu den Altlasten von morgen werden lassen und unklar bleibt, wer dann für die womöglich teuren Folgen aufzukommen hat."
BERNWARD JANZING
http://www.taz.de/1/zukunft/umwelt/artikel/1/wasserwerke-haben-angst-vor-erdwaerme
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Dieser Artikel wurde 20165 mal gelesen und am 15.9.2009 zuletzt geändert.
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