Die Umweltfreundlichkeit von Wärmepumpen

Wärmepumpen sind eine der Schlüssellösungen zum Erreichen der Dekarbonisierungsziele in Deutschland. In unserer Fallstudie zeigen wir auf, dass eine DAIKIN Wärmepumpe 2- bis 24-mal weniger kohlenstoffintensiv ist und so dazu beiträgt, während der Nutzungsphase jedes Jahr zwischen 0,2 und 2 tCO₂-Äq. (CO₂-Äquivalent ist das Standardmaß zum Vergleich des globalen Erwärmungspotenzials verschiedener Treibhausgase) einzusparen (je nach Emissionsfaktor, EF, des Elektrizitätsnetzes im jeweiligen Land).

Der europäische Green Deal stellt einen umfassenden Plan zur Bekämpfung des Klimawandels mit dem Hauptziel dar, bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent zu werden. Die EU strebt eine Senkung der Treibhausgasemissionen um 55 % in allen Sektoren, einschließlich Energie und Gebäude, an. Mit einem Anteil von 40 % am Gesamtenergieverbrauch der EU und 36 % an den Treibhausgasemissionen sind Gebäude die größten Energieverbraucher. In Wohngebäuden werden etwa 80 % des schlussendlichen Energieverbrauchs für Raumheizung und Warmwasserbereitung aufgewendet, und das zu einem großen Teil immer noch mit fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdgas und Öl. Die Dekarbonisierung des Heizens von Gebäuden ist daher von entscheidender Bedeutung, um die Klimaziele der EU zu erreichen.

In Deutschland wurde das Gebäudeenergiegesetz (GEG) verabschiedet, um höhere Sanierungsraten zu fördern und die Dekarbonisierung zu beschleunigen. Das GEG zielt darauf ab, Vorschriften zu vereinfachen und nationale Energiestandards für Gebäude zu vereinheitlichen. Zusätzlich bietet die Förderung für effiziente Gebäude auf Bundesebene Steuervergünstigungen bei energieeffizienten Sanierungen.

Die Rolle von Wärmepumpen bei der Dekarbonisierung

Wärmepumpen sind für die Dekarbonisierung der EU von entscheidender Bedeutung, da sie im Vergleich zu herkömmlichen, auf fossilen Brennstoffen basierenden Systemen eine energieeffizientere und umweltfreundlichere Heizlösung ermöglichen. Im „European Heat Pump Market and Statistics Report“ (Der europäische Wärmepumpenmarkt und Statistik-Bericht) 2023 wird hervorgehoben, dass allein der Wärmepumpenbestand im Jahr 2022 zu einer Verringerung der Treibhausgasemissionen um 52,52 Mio. Tonnen beigetragen hat. Weltweit könnte der Einsatz von Wärmepumpen anstelle von herkömmlichen Brennwertkesseln und Öfen mit fossilen Brennstoffen die jährlichen CO₂-Emissionen um 3 Gigatonnen reduzieren.

Unterstützung für EU-Vorschriften

Wärmepumpen sind der Schlüssel zu einer sauberen Energiewende in der EU und zur Erreichung der CO₂-Neutralität bis 2050. Einem Bericht der Internationalen Energieagentur aus dem Jahr 2022 zufolge könnten Wärmepumpen den europäischen Gasbedarf für die Gebäudeheizung bis 2030 um mindestens 21 Milliarden Kubikmeter senken. Der EU-Aktionsplan für Wärmepumpen zielt darauf ab, bis zum Jahr 2027 mindestens 10 Millionen zusätzliche Wärmepumpen zu installieren, und wird unterstützt durch verschiedene Initiativen der EU wie die Strategie der Renovierungswelle, die Erneuerbare-Energie-Richtlinie (RED) und die Energieeffizienzrichtlinie (EED).

Lebenszyklusanalyse (LCA) von Wärmepumpen

Zum Verständnis der Vorteile von Wärmepumpen im Vergleich zu gasbetriebenen Heiztechnologien hinsichtlich der CO₂-Bilanz ist eine Lebenszyklusanalyse (LCA) unerlässlich. Eine LCA bewertet den gesamten Lebenszyklus eines Produkts – von Ressourcengewinnung über Produktion, Nutzung und Recycling bis hin zur Entsorgung – und bietet so einen umfassenden Überblick über seine Umweltauswirkungen.

Seit 2021 führt DAIKIN Lebenszyklusanalysen für Wärmepumpenprodukte durch und bewertet deren Umweltauswirkungen von der Herstellung bis zur Entsorgung. Die LCA wird bei DAIKIN von unabhängigen Dritten verifiziert und als Umweltdeklaration (Environmental Product Declaration, EPD) vorgelegt; so ermöglichen wir eine unabhängige, verifizierte Zusammenfassung der Umweltauswirkungen eines Produkts während seines gesamten Lebenszyklus. Zwei Hauptarten der EPD müssen unterschieden werden: branchenweit und produktspezifisch. EPD werden zunehmend durch nationale Vorschriften zwingend.

Fallstudie: CO₂-Fußabdruck von DAIKIN Wärmepumpen vs. Gas-Brennwertkesseln

In dieser Fallstudie werden die DAIKIN Altherma 3 R mit einem Warmwasserspeicher mit 180 l (eine Luft-Wasser-Wärmepumpe) und ein hocheffizienter Gas-Brennwertkessel (Wirkungsgrad 90 %) miteinander verglichen.

Kohlenstoff über die gesamte Lebensdauer

Der Kohlenstoff über die gesamte Lebensdauer (Whole Life Carbon, WLC) bezieht sich auf den gesamte CO₂-Fußabdruck eines Produkts während seiner gesamten Lebensdauer und umfasst sowohl den betrieblichen als auch den verkörperten Kohlenstoff. Das gesamte Treibhauspotenzial (GWP) einer DAIKIN Wärmepumpe ist fast 8-mal niedriger als das eines Gas-Brennwertkessels.

Betriebsbedingter Kohlenstoff

Betriebsbedingte Kohlenstoffemissionen sind solche, die mit der laufenden Nutzung eines Produkts (der Nutzungsphase) verbunden sind. In dieser Studie sind die betrieblichen Emissionen durch Gas-Brennwertkessel fast 10-mal höher als die der Wärmepumpe. Der Elektroenergieverbrauch wurde in unserer Fallstudie für Frankreich berechnet.

Verkörperter Kohlenstoff

Der verkörperte Kohlenstoff bezieht sich auf die Emissionen, die bei Gewinnung, Herstellung, Transport, Bau, Wartung, Reparatur und Entsorgung eines Produkts oder Gebäudes entstehen. Die DAIKIN Wärmepumpe zeigt im Vergleich zum Gas-Brennwertkessel einen höheren verkörperten Kohlenstoff, was in erster Linie auf die höheren Emissionen in den Herstellungs- und Entsorgungsphasen zurückzuführen ist.

Der Austausch eines Gas-Brennwertkessels durch eine Wärmepumpe kann in typischen Einfamilienhäusern in den europäischen Ländern zu erheblichen Einsparungen der CO₂-Emission führen. Die Veränderungen des CO₂-Fußabdrucks der Wärmepumpe während der Nutzungsphase wurden in verschiedenen Ländern für einen typischen mittelgroßen Haushalt mit einem jährlichen Energieverbrauch von 10.000 kWh – repräsentativ für einen Neubau – gemessen, mit den folgenden Ergebnissen:

In Deutschland wurden folgende Ergebnisse ermittelt: Eine DAIKIN Wärmepumpe spart jährlich 1.240 kg CO₂ und ist 2,3-mal kohlenstoffeffizienter als ein Gas-Brennwertkessel.

Die jährlichen Emissionen durch den Einsatz von Wärmepumpen in allen untersuchten Ländern liegen 2- bis 24-mal unter den Emissionen von Gas-Brennwertkesseln, die für Heizung und Kühlung des Haushalts über Luft und Wasser eingesetzt werden. Da aufgrund der Investitionen der EU und des Vereinigten Königreichs in erneuerbare Energien in naher und ferner Zukunft ein Rückgang des Energieverbrauchs zu erwarten ist, werden Wärmepumpen auch weiterhin zu weniger Emissionen in der Nutzungsphase führen und somit zur Erreichung der gesetzten Klimaziele beitragen.

Zusammenfassend können wir sagen, dass Wärmepumpen eine gebrauchsfertige, klimafreundliche Lösung mit weitreichenden Umweltvorteilen im Vergleich zu herkömmlichen Gas-Brennwertkesseln darstellen.