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Energie und Klima

effizient heizen

Bei Neubauten, Umbauten oder der Erneue­rung von Heizungsanlagen wird heute standard­mäßig eine Wärmepumpe empfohlen bzw. vor­geschrieben, die mit Strom betrieben wird. Kaum jemand käme auf die Idee, sein ganzes Haus direkt mit Strom zu hei­zen, denn so wür­den horrende Stromkosten entste­hen. Die Nachtspeicherhei­zungen früherer Jahre wa­ren an Sondertarife gekoppelt, die heute nicht mehr angeboten werden und der Illu­sion einer flächendec­kenden Versorgung mit damals billi­gem Atom­strom entsprangen. Eine Erdwärme­pumpe verbraucht bei gleicher Heiz­leistung nur ein Viertel des Stromver­brauchs wie eine reine Elektrohei­zung. Trotz­dem verur­sachen auch Wärmepumpen - vor al­lem bei äl­teren, unzu­reichend isolierten Häu­sern - so hohe Strom­kosten, dass viele Bauher­ren davor zurücks­chrecken.

Erdgas wird jedoch meistens direkt verheizt, ob­gleich es ebenso zum Betrieb einer Wärme­pumpe mit ei­nem Gasmotor ver­wendet werden könnte. Wenn der Gasmotor z. B. 30 % Antriebsleistung und 60 % Wärmeleistung erbringt, so ist die erzeugte Wärme­menge bei einer handelsüblichen Erd- bzw. Solewärmepumpe knapp doppelt so hoch wie die eines realen Heizkessels.

Laut Prof. Micheal Sterner, Energiefor­scher an der OTH Regensburg, könnte zudem "locker die Hälfte" des russi­schen Erdga­ses durch Biome­than ersetzt wer­den, das aus Biogas und aus dem Pow­er-to-Gas-Verfahren gewonn­enen Wasserstoff erzeugt werden kann. Mit diesem Biome­than und energieeffizienten Techniken wie eben z.B. Wärmepumpen könnten wir uns aus der Ab­hängigkeit vom russi­schen Erdgas befreien. Die Frage ist aller­dings, ob dies auch uneingeschränkt wünschenswert wäre, denn dazu müsste der Anteil von Ener­giepflanzen an der Agrarflä­che Deutschlands, der z.Z. schon bei 16% liegt, noch weiter erhöht wer­den, was dann zu Lasten des Lebensmittelanbaus ginge.

Viel wäre auch schon erreicht, wenn anstelle der konventionellen Heizungsanlagen Blockheizkraft­werke installiert würden, die die 70-80% Abwärme zum Heizen nutzen und nebenher wesentlich mehr Strom erzeugen, als die angeschlossenen Wohneinheiten brauchen. Die Stadtwerke Aschaffen­burg fördern den Einbau solcher Blockheizkraftwerke in Privatwohnungen und erzielen so eine Energieeffizienz von bis zu 95%. Sollte künftig verstärkt Wasserstoff und Biomethan in die Gasnet­ze eingespeist werden, könnte auch dieses Verfahren eine nachhaltige Lösung sein. In fernerer Zukunft könnte auch reiner Wasserstoff oder "grünes" Ammoniak (anstelle von LPG-Flüssiggas) zum Einsatz kommen.

Nicht zuletzt kann durch Solarkollektoren zumindest ein großer Teil des Brauchwassers erwärmt werden und dort für Temperaturen sorgen, die höher sind als die systembedingt niedrigen Vorlauf­temperaturen bei Wärmepumpen-Heizungen. Mit doppelt verglasten Flachkollektoren oder Vaku­um-Röhrenkollektoren können Temperaturen von 50° bis zu 120°C erreicht werden, beim wirt­schaftlichen Betrieb einer Wärmepumpe mit Flächenheizsystemen hingegegen sollte die Vorlauf­temperatur 35° nach Mög­lichkeit nicht überschreiten. Erstaunlich sind auch die Ausbeuten bei der Wärmerückgewinnung aus Abwasser: Die dort enthaltene Energie kann in Deutschland rechnerisch 14 Prozent des Wärmebedarfs im Gebäudesektor abdecken. In den letzten Jahren wurden in Europa etwa 100 größere Anlagen zur Energiegewinnung aus Abwasser realisiert, die größte mit 2,1 MW Entzugsleistung im Stuttgarter Neckarpark.

Für hydrothermale Geothermie stünden in Deutschland lt. Informationsportal tiefe Geothermie jähr­lich 9,1 Terrawattstunden Strom (TWhel) und 12,5 Terawattstunden Wärme (TWhth) zur Verfü­gung. Um dieses Potenzial zu heben, wären rund 460 Geothermieanlagen der durchschnittlichen ak­tuellen Anlagengröße (5 MWel/40 MWth) notwendig. Wichtigster Wärmeenergieträger in Deutsch­land war 2018 Erdgas, von dem ein Volumen entspr. rund 934 Terawattstunden verbraucht wurde. Der Gesamtbedarf an Wärmeenergie lag 2020 bei 2317 TWh. Der Anteil der Tiefen-Geothermie an der Wärmever­sorgung würde also bei voll ausgeschöpftem Potenzial lediglich 0,54% betragen und könnte die durch Erdgas gewonnene Wärme nur zu 1,3% ersetzen. Deutschland ist nicht Island.

Heizen mit Holz ist wohl der Klassiker bei der Wärmeversorgung. Neuere Erkenntnisse über den Feinstaubausstoß von Holz-Heizungsanlagen lassen jedoch einen weiteren Ausbau nicht ratsam er­scheinen. Für die deutsche Umwelthilfe, und auch Wettermoderator Kachelmann, ist Holz - noch vor Kohle - der schmutzigste Energieträger überhaupt und übertrifft sogar den gesamten Feinstau­bausstoß des Ver­kehrssektors in Deutschland. Fraglich ist allerdings, ob der Feinstaubausstoß undif­ferenziert als al­leiniger Faktor für die Einordnung unter den Luftverschmutzern herangezogen wer­den kann. Auch die Qualität der Feinstäube, ob etwa Benzopyrene oder strukturell wirksame Karzi­nogene in kriti­schen Konzentratio­nen auftreten, sollte berücksichtigt werden - und nicht zuletzt ihre Klimabilanz. Diese fällt allerdings bei vielen Holzöfen nicht positiv aus.

Da klimaneutrale Brennstoffe, vor allem Wasserstoff, aber wohl auch mittelfristig nicht in ausrei­chendem Umfang zur Verfügung ste­hen, sollte unser Hauptaugenmerk auf die Energieeinsparung ge­richtet sein - vor allem auf eine gute Hausisolierung. Ein perfekt gestaltetes Passivhaus garantiert wohl auch in den Wintermonaten po­tenziell eine Raumtemperatur von 25° ohne äußere Energiezu­fuhr. Ein ausreichender Luft­austausch - und damit die Vermeidung von Schimmelbildung - wird aber in der Regel nur mit einer Gegenstromlüftung erreicht, die das Öffnen der Fenster überflüssig macht. Damit aber bewegen sich die Baukosten bald im Millionenbereich und überfordern die Mit­tel eines einfachen Häuslebauers bei weitem. Für den kann allerdings schon der Einbau von drei­fach ver­glasten Isolierglasfenstern eine Energieeinsparung von 20% erbringen und auch für den kleinen Geldbeutel gibt es Möglichkeiten: Allein schon durch Dichtungsbänder und Kälteschutzfoli­en können die Ener­giekosten markant gesenkt werden, nicht zuletzt, weil die gefühlte Wärme - der "Behaglichkeitsfak­tor" - durch den Ausschluss von Zugluft als deutlich höher empfunden wird.

Weitere Einsparmöglichkeiten dürften bekannt sein: jedes Grad Absenkung der Raumtemperaturen bringt eine Energieersparnis um 6%, gelüftet werden sollte nur durch kurzes Stoßlüften, beheizt werden sollten nur die Räume, in denen man sich dauerhaft aufhält - und warm anziehen wer­den wir uns in diesem Winter wahrscheinlich ohnehin müssen.