Die Umweltfreundlichkeit von Wärmepumpen

Es gibt viele Gründe für die Entscheidung für eine Wärmepumpe. Aus diesem Grund hat Daikin das Whitepaper Drivers to Heat Pump Adoption by European Households (Triebkräfte für die Einführung von Wärmepumpen in europäischen Privathaushalten) erstellt, mit faktenbasierten Einblicken, um Verbraucher bei einer fundierten Entscheidungsfindung zu unterstützen. Darin werden für zukunftssichere Häuser Schlüsselfaktoren wie Energiekosteneinsparungen, staatliche Anreize, Auswirkungen auf die Umwelt, politische Entwicklungen und die Integration von Wärmepumpen mit Lösungen für erneuerbare Energien untersucht.

In diesem Artikel befassen wir uns mit der Umweltfreundlichkeit von Wärmepumpen, einschließlich der Verringerung der Kohlenstoffemissionen und der Verbesserung der Energieeffizienz.

Wärmepumpen – Schlüssel zur Dekarbonisierung in der EU und zur Umstellung der Heiztechnologie

Wärmepumpen gehören zu den entscheidenden Lösungen für das Erreichen der EU-Ziele bezüglich Dekarbonisierung. In unserer Fallstudie wird aufgezeigt, dass Daikin Wärmepumpen 2–24 mal weniger kohlenstoffintensiv sind und dazu beitragen, während der Nutzungsphase jedes Jahr zwischen 0,2 und 2 Tonnen CO₂-Äquivalent 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.

Die Rolle von Wärmepumpen bei der Dekarbonisierung

Wärmepumpen sind für die Dekarbonisierung in 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 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 Kohlenstoffneutralität 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-Bilanz von Daikin Wärmepumpen im Vergleich zu Gas-Brennwertkesseln

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

Whole Life Carbon – CO₂-Fußabdruck über den gesamten Lebenszyklus

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 achtmal niedriger als das eines Gas-Brennwertkessels.

Betriebsbedingtes CO₂

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

Wärmepumpen führen zu deutlich geringeren CO₂-Emissionen

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 den Neubausektor – gemessen, hier das Beispiel von Deutschland:

• Deutschland: 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 der Emissionsfaktor für Elektroenergie, dank der Investitionen der EU und Großbritanniens in erneuerbare Energie, in nächster und auch längerer Zeit ausschließlich sinken wird, 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.

Ausführliche Daten, Quellen und Verweise findest du im vollständigen Whitepaper (in englischer Sprache zum Download verfügbar).