ECN Energie: So werden wir in Zukunft heizen

(openPR) [BlickpunktEnergie 21.05.2019] Niemand weiß, was die Zukunft so bringen wird? Stimmt nicht so ganz. Die technischen Entwicklungen der Vergangenheit kombiniert mit den aktuellen Trends und den neuesten Erkenntnissen liefern bereits jetzt ein relativ präzises Bild.

Wie also werden sie aussehen, die Energiequellen der Zukunft mit denen wir unsere Wohnung heizen?

Öl und Gas haben irgendwann ausgedient, die Heizung der Zukunft soll mit Strom laufen. Die mit Wärmepumpen betriebenen Anlagen sind allen anderen elektrischen Heizsystemen überlegen. Doch sie sind umstritten.
Kurze und kalte Tage machen Gemütlichkeit in den eigenen vier Wänden besonders wichtig. Dafür muss eine gute Heizung im Haus sein.

Deshalb stellt sich sehr oft die Frage welches System zu Einsatz kommen soll:
Öl oder Gas, Solarenergie oder Pellets, Strom oder Kraft-Wärme-Kopplung – die Auswahl an Energieträgern ist riesig und oft lassen sie sich auch noch miteinander kombinieren. Dann gilt es auch noch zu entscheiden, ob Infrarot Heizplatten, Heizkörper oder eine Fußbodenheizung zum Einsatz kommen soll. Und dann redet der ja auch noch der Staat mit diversen Vorschriften mit.

> Fest steht jedenfalls, dass Fossile Energien ausgedient haben
Diese Richtung seht spätestens seit der von der Bundesregierung eingeleiteten Energiewende fest: Langfristig haben fossile Energieträger wie Gas und Öl ausgedient und die erneuerbare werden eine immer wichtigere Rolle spielen. Das gilt nicht auch nicht nur für die Strom-, sondern auch für die Wärmeproduktion.

> Ein gutes beispiel ist hier Dänemark:
Bereits seit 2013 ist es dort nicht mehr erlaubt, Öl- und Gasheizungen in Neubauten zu installieren. In Dänemark werden momentan rund 60 Prozent aller Gebäudeflächen über Fernwärmesysteme beheizt, die zu einem Großteil in Kraft-Wärme-Kopplung und oder mit anderen regenerativen Energiequellen betrieben werden.

> Alternative Heizung: Regenerative Technologien
Ölheizungen werden auch in Deutschland kaum noch eingebaut und wenn, dann nur höchstens nur noch um Altanlagen zu ersetzen. Gaskessel und Gasthermen werden diesem Beispiel schon bald folgen. Das BHKW-Infozentrum, das sich der Förderung von Blockheizkraftwerken verschrieben hat, weist zudem darauf hin, dass schon bald aufgrund des europaweiten ErP-Labelings für Heizkessel reine Brennwertkessel ohne regenerative Zusatztechnologien wie etwa Solarthermie oder Blockheizkraftwerke nicht mehr eingesetzt werden dürfen. Dadurch würden alle regenerativen und alternativen Technologien konkurrenzfähiger – und zwar auch für Bestandsgebäude, sagt Markus Gailfuß vom BHKW-Infozentrum.

> Heizen mit Strom ist die Zukunft
Norbert Fisch, Professor für Bauphysik und Gebäudetechnik und Leiter des Instituts für Gebäude- und Solartechnik an der Technischen Universität Braunschweig, sieht in Strom den Energieträger der Zukunft:
„Langfristig werden die immer weiter zunehmenden grünen Stromnetze zunehmen, kombiniert mit der dezentralen Nutzung erneuerbarer Energieträger, die Energieversorgung von Gebäuden abdecken“, so der Experte.
Der steigende Anteil der erneuerbaren Energien im Strommarkt werde die ökologische Bewertung der elektrischen Wärmepumpensysteme gegenüber den konventionellen Öl- und Gaskesseln zusätzlich verbessern.
Wärmepumpen nutzen die natürliche Wärme der Erde und der Luft aus. Die Idee ist nahe liegend: In nur einigen Metern Tiefe ist der Boden schließlich immer warm. Und auch die Außenluft kann Heizenergie liefern. Dazu wird ein Kältemittel entweder durch den Boden oder einfach ins Freie geleitet. Dort nimmt es die Wärme der Umgebung auf und verdampft zu Gas.
Die Wärmepumpe verdichtet es und heizt es dabei noch weiter auf. Ein Wärmetauscher nimmt die Hitze dann auf und gibt sie an das Warmwassersystem und die Heizungsanlage weiter. Laut Angaben der Deutschen Energie-Agentur (dena) haben Wärmepumpen bei Neubauten bereits einen Marktanteil von rund 30 Prozent, Tendenz steigend. Als Zentralheizungen sind sie vor allem in Ein- und Zweifamilienhäusern im Einsatz.
„Um 100 Prozent Wärme für die Beheizung eines Gebäudes gewinnen zu können, benötigt die Wärmepumpe lediglich zwischen 25 und 35 Prozent Strom als Antriebsenergie“, sagt Sven Kersten von der EnergieAgentur NRW. Die restlichen 65 bis 75 Prozent seien Umweltwärme. Ein Vorteil: Die Technik braucht wenig Platz. Ein Lagerraum im Haus wie etwa für einen Öltank ist unnötig, ebenso wie ein Schornstein oder der Gasanschluss. Wer neu baut, kann hier Geld sparen. Zudem brauchen Wärmepumpen kaum Wartung.

> Solarstrom verbessert Umweltbilanz
Moderne Wärmepumpen erreichen Jahresarbeitszahlen von mehr als 4. Das heißt: Die von der Pumpe erzeugte Wärme wird zu einem Viertel mit Strom produziert, die restlichen drei Viertel an Energie stammen aus der Erde beziehungsweise der Umgebungsluft. Die Umweltbilanz verbessert sich natürlich, je mehr Strom aus erneuerbaren Quellen in die Netze eingespeist wird – und erst recht, wenn Solarstrom von einer Photovoltaikanlage auf dem Dach verwendet wird.
Solarthermieanlagen dagegen können allenfalls als ergänzendes Heizsystem und vor allem zur Brauchwasserbereitung dienen – ganz einfach deshalb, weil die Sonnenenergie allein gerade im Winter in unseren Breiten nicht zum Heizen ausreicht.

> Holzpellets wenig sinnvoll
Systeme wie Holzpellet-Heizungen werden immer nur ein Nischendasein fristen können. Das System ähnelt einer klassischen Gas- oder Ölheizung, nur das dort Presslinge aus Sägespänen verfeuert werden. Diese fallen als Abfallprodukt der holzverarbeitenden Industrie an. Das klingt erst einmal sinnvoll und umweltfreundlich, doch das verfügbare Angebot an Holzabfällen ist endlich.
Ansonsten haben Pellet-Heizungen den gleichen gravierenden Nachteil wie eine Ölheizung: Man braucht nämlich einen Vorratstank, der meist einmal im Jahr wieder aufgefüllt werden muss. Der bisher gegenüber Öl und Gas günstigere Preis der Holzpresslinge geht vor allem auf die geringere Nachfrage zurück. Sollten mehr derartige Heizsysteme verbaut werden, würde auch die Nachfrage nach dem Brennstoff ansteigen – und damit der Preis.

Mit Wärmepumpen mithalten können allenfalls Blockheizkraftwerke, die mittels Kraft-Wärme-Kopplung sowohl zur Strom- als auch zur Wärmeproduktion dienen und auf diese Weise ganze Stadtviertel mit Energie versorgen können. Notwendig dafür sind allerdings Fernwärmenetze, diese Heizform kommt daher nur in Städten in Betracht.

> Blockkraftheizwerke sind selten
Energetisch sind Blockheizkraftwerke zwar hocheffizient, weil Strom und Wärme gemeinsam produziert werden. Die gängigen Systeme verbrennen allerdings vor allem Gas und Heizöl. Einen Beitrag zum Umweltschutz würden sie vor allem leisten, wenn dort nachwachsende Rohstoffe wie etwa Holz oder biologische Abfälle verfeuert oder mithilfe von Brennstoffzellen Wasserstoff verbrannt würde. Solche Systeme gibt es zwar, sind aber noch relativ selten anzutreffen.

> Letztlich führt an Strom als Primärenergieträger also wohl kein Weg vorbei.
„Wir gehen einer Strom-Gesellschaft entgegen“, sagt Bauphysiker Frisch. „Der Strom- und Wärmemarkt werden näher zusammenrücken müssen. Dabei wird das ‚Heizen mit Strom’ eine nicht unwesentliche Rolle spielen.“ Somit wird es auf Wärmepumpen als Heizform der Zukunft hinauslaufen, zumal sie auch anderen elektrischen Heizsystemen wie etwa Infrarot- und Nachtspeicherheizungen überlegen sind.

> Fußbodenheizung oder Heizkörper?
Die Frage ist bereits beantwortet, nämlich die nach Heizkörpern vs Fußbodenheizung: Ihre Vorteile kann eine Wärmepumpe am besten dann ausspielen, wenn sie in einer Kombination mit einer Fußbodenheizung betrieben wird. Denn Heizkörper müssen bekanntlich stärker erhitzt werden, um mit der verhältnismäßig kleinen (Heizkörper-) Fläche ganze Räume zu erhitzen. Dafür sind oft Vorlauftemperaturen von 60 Grad und mehr erforderlich. Bei einer Fußbodenheizung wird jedoch der Raum überall gleichmäßig erwärmt. Deswegen sind Vorlauftemperaturen von weniger als 30 Grad meistens schon ausreichend. „Und je niedriger die Vorlauftemperatur, umso effizienter arbeitet eine Wärmepumpe“, erläutert Matthias Wagnitz vom Zentralverband Sanitär Heizung Klima (ZVSHK).