Wärmepumpen gehören zu den entscheidenden Lösungen für das Erreichen der EU-Ziele bezüglich Dekarbonisierung. Eine Fallstudie belegt, dass Daikin Wärmepumpen eine 2- bis 24-fache bessere CO2-Bilanz als herkömmliche Technologien aufweisen und über ihren Nutzungszeitraum hinweg jährlich 0,2 bis 2 Tonnen CO2-Äquivalent vermeiden können (in Abhängigkeit vom Emissionsfaktor des örtlichen Stromnetzes).
Bedeutung von Wärmepumpen für die Dekarbonisierung
Das Hauptziel des „Green Deals“ der EU besteht darin, bis zum Jahr 2050 eine Dekarbonisierung der EU zu erreichen. Mit diesem allumfassenden, über alle Gebiete hinwegreichenden Vorhaben soll eine Senkung der Emission von Treibhausgasen um 55 % erreicht werden, so auch in der Energiewirtschaft und in der Gebäudewirtschaft. Gegenwärtig entfallen in der Region 40 % des Energieverbrauchs und 36 % der Emissionen auf Gebäude. Zum Erreichen der EU-Ziele bezüglich der Dekarbonisierung sind Wärmepumpen unumgänglich. Mit Wärmepumpen können Gebäude deutlich energieeffizienter und umweltfreundlicher geheizt werden als mit auf fossilen Brennstoffen basierenden Systemen. Die sechs entscheidenden Vorzüge von Wärmepumpen im Sinne einer Dekarbonisierung sind hohe Energieeffizienz, Nutzung erneuerbarer Energie, deutlich geringere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, Umstellung der Gebäudeheizung auf Elektroenergie, Möglichkeiten für Um- und Nachrüstung und intelligentes Kühlen. Die Internationale Energieagentur geht davon aus, dass mithilfe von Wärmepumpen der Gasverbrauch Europas für das Heizen von Gebäuden bis zum Jahr 2030 um 21 Millionen Kubikmeter gesenkt werden wird. Die EU arbeitet an der Umsetzung des „EU-Aktionsplans Wärmepumpen“ mit dem Ziel, bis 2027 10 Millionen weitere Wärmepumpen zu installieren. Dieser Plan umfasst auch die Abwägung von Finanzierungsmöglichkeiten für das Installieren von Wärmepumpen in einzelne Gebäude und für das Realisieren von mit Wärmepumpen betriebenen lokalen Wärmenetzen sowie die Umsetzung dieser Abwägungen in örtliche und regionale Strategien für Heizen und Kühlen.
LCA von Wärmepumpen
Daikin wendet seit 2021 auf Geräte im Zusammenhang mit Wärmepumpen die standardisierte Lebenszyklusanalyse (LCA, Life Cycle Assessment) an. In diese Analyse geht der gesamte Lebenszyklus von Wärmepumpen ein, von der Gewinnung der Rohstoffe bis hin zur Entsorgung nach Ende der Nutzungsdauer. Dieser LCA-Ansatz „Von der Wiege bis zur Bahre“ vermittelt ein umfassendes Verständnis der Ökobilanz technischer Systeme über alle ihre Phasen hinweg, von der Herstellung bis zur Entsorgung. Eine solche LCA berücksichtigt die CO2-Bilanz über die gesamte Existenz der Geräte (Whole Life Carbon, WLC) und setzt somit den Grundgedanken der „Lebenszyklus-CO2-Bilanz“ um. Die LCAs zu Daikin Geräten werden von unabhängiger Stelle bescheinigt und als „Environmental Product Declaration“ (EPD) veröffentlicht. Durch das Vorlegen von EPDs können bei Bewertungssystemen wie LEED und BREEAM zusätzliche Punkte erreicht werden. Diese Bewertungssysteme spielen eine immer größere Rolle bei der Einhaltung nationaler Umweltvorgaben, in Frankreich z. B. der Wärme- und Klimaschutzverordnung RE2020 zur Förderung der Steigerung der Energieeffizient von Gebäuden. EPDs für Frankreich können aus Datenbanken wie PEP Ecopassport und INIES abgerufen werden.
Fallstudie: CO2-Bilanz von Daikin Wärmepumpen im Vergleich zu gasbefeuerten Brennwertkesseln
Diese Fallstudie vergleicht eine (Luft-Wasser-Wärmepumpe) Daikin Altherma 3 R 180 Liter und einen Gas-Brennwertkessel mit hohem Wirkungsgrad (von 90 %).
Whole Life Carbon
Das Gesamt-GWP der Daikin Wärmepumpe ist um das nahezu Achtfache niedriger als das Gesamt-GWP des Gas-Brennwertkessels: 7,87 Tonnen CO2-Äquivalent gegenüber 63,9 Tonnen CO2-Äquivalent (über eine angenommene Nutzungsdauer von 17 Jahren). Dieser Unterschied wird im Wesentlichen durch den während der Nutzungsphase anfallenden hohen Anteil an den Gesamtwerten verursacht. Die Daikin Wärmepumpe verbraucht weniger Energie und wird zudem mit Elektroenergie betrieben (hier: Strommix Frankreichs).
Betriebsbedingtes CO2
Sowohl bei der Wärmepumpe als auch beim Gas-Brennwertkessel stellt das betriebsbedingte CO2 den größten Anteil der Gesamt-CO2-Emissionen dar. Die Emissionen des in dieser Studie bewerteten Gas-Brennwertkessels sind um das Zehnfache höher als die der Wärmepumpe. Die Angaben zum Energieverbrauch beziehen sich auf Frankreich. Die CO2-Bilanz einer Wärmepumpe über ihre Nutzungsphase hinweg fällt aufgrund der konkreten Emissionsfaktoren der Stromnetze in den verschiedenen Ländern unterschiedlich aus.
Vorteile von Wärmepumpen bei CO2-Emissionen während der Nutzungsphase in verschiedenen Ländern
Durch den Austausch eines Gas-Brennwertkessels gegen eine Wärmepumpe können die CO2-Emissionen von für Europa typischen Einfamilienhäusern erheblich gesenkt werden. Zur Verdeutlichung wurden die CO2-Emissionen typischer mittelgroßer Privathaushalte mit einem jährlichen Energieverbrauch von 10.000 kWh in verschiedenen Ländern über einen Zeitraum von einem Jahr berechnet. In diese Studie wurden Belgien, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Polen und Spanien betrachtet. Diese Länder wurden nach der durchschnittlichen Mindesttemperatur, der sogenannten Auslegungstemperatur Td, in zwei Hauptgruppen unterteilt. Als Auslegungstemperatur für die zwei unterschiedlichen Gruppen wurde -7 °C bzw. -11,6 °C angesetzt.
Länder mit Td = -7 °C
Länder mit Td = -11,6 °C
Ergebnisse der Fallstudie
Wie aus den Diagrammen abzulesen ist, sind bei Wärmepumpen die Emissionen über das ganze Jahr hinweg betrachtet 2- bis 24-mal niedriger als die Emissionen von Gas-Brennwertkesseln, bei identischen Wärmelasten für Raumluftheizen und -kühlen und Warmwasserbereitung in den Haushalten der untersuchten Länder. Da die Emissionsfaktoren für Elektroenergie, dank der Investitionen der EU und Großbritanniens in erneuerbare Energie, in nächster und auch längerer Zeit ausschließlich sinken werden, werden auch Wärmepumpen über ihre Nutzungsphase hinweg deutlich niedrigere Emissionen aufweisen und so einen wesentlichen Beitrag zum Erreichen der Klimaziele leisten.
Daraus folgt, dass Wärmepumpen eine bereits heute verfügbare Lösung zum Schutz des Klimas darstellen, mit weitreichenden Nutzeffekten für die Umwelt und Gaskesseln deutlich überlegen.
Eine ausführliche quantitative Bewertung, Quellen und Referenzmaterial findest du in der vollständigen Studie.