So tragen Wärmepumpen zur Reduzierung der CO2 Emission bei
Themen wie Klimawandel, Klimaziele und Klimaneutralität gewinnen seit Jahren berechtigterweise immer mehr an Bedeutung. Um die stetigen Klimaveränderungen zu bekämpfen ist eine erhebliche Reduzierung der CO2 Emission unumgänglich. Die EU-Kommission hat ihre Vorgaben diesbezüglich im Rahmen des “European Green Deal” verschärft. Nach diesem Abkommen soll der Ausstoß der Treibhausemissionen bis zum Jahr 2030 um mindestens 55 % gesenkt werden, vergleichen mit dem Stand von 1990. Darüber hinaus wird die Klimaneutralität der 27 EU-Mitgliedsstaaten bis 2050 angestrebt.
Schaut man sich allerdings Prognosen und Studien bezüglich der Lage in Deutschland an, wird deutlich, das die Treibhausemissionen bis 2030 um ganze 65 % reduziert werden müssen um die Klimaneutralität im vorgesehenen Zeitraum zu erreichen. Um das zu erreichen ist unter anderem die Umstellung der Wärmeversorgung relevant. Mit klimaneutralen Heiztechniken wie einer Wärmepumpe lässt sich die CO2 Emission deutlich verringern, was wiederum einen bedeutenden Beitrag für den Klimaschutz leistet.
Warum sind Wärmepumpen Klimaneutral?
Um zu verstehen wie Wärmepumpen zum Klimaschutz beitragen schauen wir uns erstmal an wie sie funktionieren. Vorab ist zu sagen, dass es verschiedene Wärmepumpen-Typen gibt, die zwar alle nach dem selben Prinzip arbeiten, jedoch spezifische Eigenheiten aufweisen.
Wärmepumpen beziehen die Energie, die sie zum Heizen nutzen aus ihrer Umwelt, weshalb sie umgangssprachlich auch als “Umweltheizung” bezeichnet wird. Ihr Funktionsprinzip lässt sich mit dem eines Kühlschranks bezeichnen, nur in die umgekehrte Richtung. Die Wärmepumpe zieht Wärme aus der Umgebung, also aus Außenluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich und wandelt sie in nutzbare Wärme um. In der Wärmequellanlage wird die Energie aus der Umgebung entzogen und in die eigentliche Wärmepumpe weitergeleitet. Im Kältekreisprozess wird das Temperaturniveau dann angehoben dann angehoben und an das Wärmeverteilsystem weitergeleitet.
Besagter Kältekreisprozess besteht aus 4 Arbeitsschritten:
1. Verdampfen: Hier wird die Umgebungswärme auf ein spezielles Kältemittel übertragen, welches schon bei recht niedrigen Temperaturen in einen gasförmigen Zustand übergeht
2. Verdichten: Ist das Kältemittel erst einmal verdampft, wird es durch einen elektrischen Verdichter komprimiert. Hierbei wird die Temperatur des Gases angehoben.
3. Kondensieren: Nach dem Verdichten, kommt das Kondensieren. Die Wärme des Gases wird an das Verteilsystem abgegeben, während das Kältemittel zurück in den Flüssigen zustand überführt wird. In diesem Schritt kühlt sich auch das Kältemittel wieder ab.
4. Entspannen: Durch ein Entspannungsventil wird der Druck des Kältemittels reduziert, es geht in seinen ursprünglichen Zustand zurück und der Prozess kann von vorne beginnen.
Wie Sie sehen arbeitet die Wärmepumpe nicht ausschließlich mit Umweltwärme, doch der Bedarf an elektrischer Energie ist so gering, dass sie dennoch als klimaneutral zu bezeichnen ist. Wie hoch der Stromverbrauch beim Verdichten ist, lässt sich nicht pauschal sagen und hängt von verschiedenen Faktoren wie Heizbedarf, der Technik des Verdichters und dem Temperaturunterschied von Umweltwärme und Vorlauftemperatur ab. Je nach Möglichkeiten lässt sich die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage kombinieren, wodurch sie mit erneuerbaren Energien betrieben werden kann, was den ganzen Prozess zu einem komplett neutralen Ablauf macht.
Wärmepumpe: Effizienz und Energieeinsparung
Wärmepumpen gelten als ausgesprochen effiziente Heizmethode. Verglichen mit anderen Heizsystemen zeichnen sie sich durch einen hohen Leistungskoeffizienten (COP-Wert) aus. Der Wert gibt an in welchem Verhältnis zugeführte Wärme und nutzbare Energie stehen. Kurz gesagt bedeutet das, je höher der Leistungskoeffizient, desto niedriger die Energieverluste bei der Wärmeproduktion.
Je nach Typ und Modell liegt der Leistungskoeffizient einer Wärmepumpe zwischen 2 und 5 und ist damit deutlich höher als bei anderen Heizsystemen, was darauf zurück zu führen ist, dass Wärmepumpen den größten Teil der Energie aus Umweltwärme ziehen und nur etwa ein viertel der Energie auf elektrischen Strom fällt. Eine Wärmepumpe mit einem Leistungskoeffizienten von 4 kann vier Wärmeeinheiten produzieren, während nur eine an elektrischer Energie verbraucht wird, wodurch Energie sinnvoll eingespart werden kann.
Die Umweltauswirkungen von Wärmepumpen
Wärmepumpe ist nicht gleich Wärmepumpe. Dementsprechend fallen auch die Umweltvorteile nicht immer gleich aus. Verschiedene Faktoren, die nicht nur technologische Aspekte betreffen sind dabei relevant. Entscheidend sind unter anderem der Energieverbrauch, Produktionsmethode, Herkunft des genutzten Stroms, Art des Kältemittels und die Lebensdauer der Anlage. All diese Faktoren müssen aufeinander abgestimmt werden, damit die Wärmepumpe so effizient wie möglich arbeiten kann. Natürlich ist hier auch eine ausreichende Planung und fachgerechte Installation von einem Experten relevant, denn nur so kann sie ihr volles Potenzial entfalten.
Prinzipiell ist aber zu sagen, dass Wärmepumpen deutlich umweltfreundlicher arbeiten als andere Heizsysteme wie Gas- oder Ölheizungen, die nach und nach bestmöglich aus den Deutschen Haushalten verbannt werden sollen. Der Einsatz von Wärmepumpen trägt zur Energiewende bei, da sie den Bedarf an fossilen Brennstoffen verringern und somit die Abhängigkeit von importierten Energieträgern reduzieren. Zudem unterstützen sie die Integration von erneuerbaren Energien ins Stromnetz, indem sie zur Lastverschiebung beitragen und überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen nutzen können.
Insgesamt sind Wärmepumpen also eine nachhaltige und zukunftsweisende Technologie, die wesentlich zur Erreichung der Klimaziele und zur Förderung einer umweltfreundlichen Energieversorgung beiträgt.
Wärmepumpen und erneuerbare Energien
Erneuerbare Energien sind immer weiter auf dem Vormarsch und ersetzten fossile Energieträger wie Gas oder Erdöl zunehmend, wodurch sie einen bedeutenden Teil zum Klimaschutz beitragen. Laut dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz der Bundesrepublik Deutschland (BMWK) konnten im Jahr 2023 etwa 250 Millionen Tonnen Treibhausgas-Emissionen durch erneuerbare Energien vermieden werden.
Für maximale Umweltvorteile, kann eine Wärmepumpe mit erneuerbarer Energie betrieben werden, wodurch der CO2 Fußabdruck erheblich reduziert wird. Solarenergie kann beispielsweise tagsüber die Wärmepumpe betreiben, während überschüssige Energie in Batteriespeichern gespeichert wird. Windenergie, die oft in der Nacht und bei ungünstigen Wetterbedingungen verfügbar ist, kann ebenfalls eine konstante Stromquelle für Wärmepumpen bieten. Durch die Kombination von Wärmepumpen mit erneuerbarer Energie wird nicht nur eine nachhaltige Wärmeversorgung sichergestellt, sondern auch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduziert. Daraus resultieren geringere Energiekosten und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz. Die Kombination aus Wärmepumpe und erneuerbarer Energiequellen wie einer Photovoltaikanlage oder einem Balkonkraftwerk ist eine zukunftsweisende Lösung zur umweltfreundlichen Wärmegewinnung.
Fazit
Der Kampf gegen den Klimawandel und die damit einhergehende Reduzierung der CO2-Emission sind heutzutage wichtige Themen, die jeden einzelnen und unsere gesamte Gesellschaft betreffen. Um die von der EU-Kommission festgelegten Klimaziele zu erreichen und bis 2050 klimaneutral zu werden, müssen diverse Maßnahmen ergriffen werden. Eine davon, ist der vermehrte Einsatz von Wärmepumpen als Heizsysteme. Die Anlagen arbeiten besonders effizient und energiesparend und bringen dabei erhebliche Umweltvorteile mit sich. Kombiniert man die Wärmepumpe beispielsweise mit der eigenen PV-Anlage kann gänzlich klimaneutral geheizt werden. Wer auf alternative Heizsysteme setzt, kann somit einen Teil zur Reduzierung der Treibhausemissionen und zum Klimaschutz beitragen.
