Ökobilanzen von Wärmepumpen

 

 

In letzter Zeit wurde der Stellenwert der Wärmepumpen als bedeutendes Mittel zur Reduktion von CO2 verschiedentlich bestritten. In Publikationen und Vorträgen wird damit versucht, diese Technologie zur Nutzung von Umweltwärme zu diskreditieren.

 

Energie-, Umwelt- und Kostenbilanz 

 

Ob elektrisch betriebene Wärmepumpen unter Umweltgesichtspunkten besser abschneiden als Gas – oder Ölbefeuerte Heizungsanlagen hängt wesentlich von der JAZ ab. Primärenergiebedarf (PE, KEA) Der sparsame Umgang mit Energie und die stärkere Nutzung erneuerbarer Energien sind wichtige energiepolitische Ziele. Um aufzeigen zu können, dass mit der Wärmepumpe ein wesentlicher Beitrag zur Energieeinsparung geleistet werden kann, müssen zuvor einzelne Begriffe der Energieumwandlung verdeutlicht werden. Die Primärenergie mit den Energieträgern Kohle, Öl, Gas, Uran, Wasser, Sonne, Wind, Erdwärme, Gezeiten, und Biomasse stehen in der Natur, als Potentiale oder Vorräte gespeichert zur Verfügung. Durch Umwandlung ihrer Energieinhalte entsteht Sekundärenergie, z.B. Benzin gewonnen aus Rohöl. Strom ist ebenfalls eine Sekundärenergie, da er aus der Umwandlung von Primärenergie gewonnen wird. Bei der Umwandlung treten Verluste auf, die durch technische Maßnahmen zwar verringert, aber nicht völlig vermieden werden können. Hinzu kommen Verluste durch Veredlung, Transport- und Lagerungsvorgänge. Zieht man die Verluste von der eingesetzten Primärenergie ab, erhält man die vom Verbraucher eingesetzte, zu bezahlende Endenergie: Benzin im Tank, Strom aus der Steckdose oder Erdgas aus dem Hausanschluss. Für den Verbraucher steht aber nur die Nutzenergie zur Verfügung, also der Teil, der nach der letzten Umwandlung (z.B. Strom in Kochwärme) auch tatsächlich genutzt wird. Der Wirkungsgrad, das Verhältnis Endenergie zu Primärenergie, erfasst alle Umwandlungsverluste von der Quelle bis zur Endenergie. In der öffentlichen Diskussion wird dagegen mehr der Begriff: „Primärenergieaufwand" verwendet. d.h. wie viel kWh Primärenergie man aufwenden muss, um eine kWh Endenergie bereit stellen zu können      

 

 

Primärenergieverbrauch im Vergleich 

 

Der Gas Brennwertkessel benötigt für 100 Nutzenergieeinheiten am Heizkörper 114 Primärenergieeinheiten. Die Solewärmepumpe entnimmt 75 Energieeinheiten aus der Umwelt und benötigt dafür 25 Energieeinheiten Strom aus der Steckdose (Endenergie). Verfolgt man den Weg zurück zum Kraftwerk, dann gibt es Netzverluste von etwa einer Energieeinheit. Das Kraftwerk hat einen Eigenbedarf von ca. zwei Energieeinheiten und 40 Energieeinheiten Kühlturmverluste, so dass am Kraftwerkstor 68 Einheiten angeliefert werden müssen. Für Gewinnung, Transport und Veredlung (GTV) werden weitere 8 Energieeinheiten verbraucht. Insgesamt müssen für die 25 Energieeinheiten Strom aus der Steckdose bzw. die 100 Nutzenergieeinheiten 76 Primärenergieeinheiten aus der Umwelt entnommen werden. Die Wärmepumpe spart im Vergleich zum Gas – Brennwertkessel 34% Primärenergie ein und belegt damit unter den Wärmeerzeugern einen Spitzenplatz. Die Energieeinsparung 2002 (EnEV) beziffert die PE-Einsparung auf 37%!  Voraussetzung dieser Betrachtung ist natürlich eine gute Wärmepumpe mit Leistungszahlen >4. Luftwärmepumpen erreichen diesen Wert selten.

 

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