Sektorenkopplung und Wärmepumpen: Alles mit Strom!
Denn: Erneuerbare Energien sind im Stromsektor bereits gang und gäbe, vor allem dank der zunehmenden Anzahl von Windrädern und Photovoltaik-Anlagen. Doch wenn die Sonne lange scheint oder der Wind kräftig weht, kommt es hier zu Überschüssen. Mindestens dieser überschüssige Ökostrom sollte in die beiden anderen Energiesektoren – Wärme und Verkehr – geleitet werden. Das kann mittels Elektrofahrzeugen, Wärmepumpen, Elektroheizkesseln (sog. Power-to-Heat), der Umwandlung in erneuerbare Gase (sog. Power-to-Gas) oder der Umwandlung in Flüssigkeiten (sog. Power-to-Liquid) gelingen. Wie dies ganz konkret aussehen kann, machten die Referentinnen an verschiedenen Beispielen deutlich.
Doch die Referentinnen betonten auch: Wer mit erneuerbaren Energien plant, muss zunächst das Prinzip "Efficiency first" anwenden. Auch Strom aus erneuerbaren Energien steht nicht unbegrenzt zur Verfügung, deshalb müssen die Reduzierung des Energiebedarfs und Effizienzsteigerungen stets an erster Stelle stehen. Das heißt zum Beispiel übertragen auf Bestandswohngebäude: Keine Wärmepumpe ohne gründliche Wärmedämmung, den Einbau von Flächenheizung (Fußboden- oder Wandheizung) oder zumindest den Einbau von Wärmepumpen-Heizkörpern – denn ohne solche Sanierungsmaßnahmen würde die Wärmepumpe viel zu viel Strom verbrauchen.
Auch mit einem anderen Mythos räumten die Vortragenden auf: Grüner Wasserstoff (der zum Bereich Power-to-Gas zählt) ist nur in ausgewählten Bereichen einsetzbar, zum Beispiel in der Stahl- und Chemieindustrie oder in der Luft- und Seefahrt. Für weitere Anwendungen in der Breite, also etwa das Heizen von Wohnraum, reichen die technischen Möglichkeiten Stand heute schlicht nicht aus, weil bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff die Effizienzverluste viel zu groß sind.
Zum Beheizen von Gebäuden eignen sich derzeit Wärmepumpen besonders gut, deshalb widmete sich der zweite Teil des Vortrags dieser Heizmethode. Wärmepumpen wandeln Strom in Wärme um (Power-to-Heat). Da rund 70 Prozent des Energieverbrauchs bei privaten Haushalten auf die Wärmeversorgung entfallen, bieten sie einen starken und zentralen Hebel zur Erreichung der Klimaziele. Die Technologie gilt zudem heute bereits als ausgereift, was den Einsatz von Wärmepumpen sicher und komfortabel macht.
Im Neubau werden daher Wärmepumpen bereits zu über 50 Prozent eingesetzt, bei Bestandsgebäuden gibt es im Rahmen von Heizungsaustauschen noch Nachholbedarf – auch, weil der reine Einbau einer Wärmepumpe ohne weitere Sanierungsmaßnahmen oft nicht wirtschaftlich wäre. Weiter oben wurde es bereits ausgeführt: Eine Wärmepumpe ohne Wärmedämmung, den Einbau von Flächenheizung oder mindestens Wärmepumpen-Heizkörpern wäre ineffizient.
Wärmepumpen werden vor allem nach ihrer Wärmequelle unterschieden: Luft, Erdwärme oder Grundwasser. Luftwärmepumpen (genauer: Luft-Wasser-Wärmepumpen) stehen außerhalb des Hauses und saugen die Außenluft mittels Ventilator an. Ihre Erschließung ist einfach und nahezu überall möglich, die Investitionskosten sind wegen fehlender Bohrungen oder Erdarbeiten gering, deshalb haben sie auch den größten Marktanteil (über 80 Prozent) unter den Wärmepumpen. Erdwärmepumpen wie auch Grundwasser-Wärmepumpen sind deutlich aufwändiger in der Erschließung, bieten aber eine deutlich höhere Effizienz und darüber hinaus auch Möglichkeiten zur passiven Kühlung des Gebäudes in den Sommermonaten. Wichtig ist auch die Wahl des richtigen Kältemittels: Als natürliches Kältemittel, von dem keine Klima-, Umwelt- oder Gesundheitsschäden ausgehen, gilt Propan.
Die während des Vortrags gezeigten Erklärvideos können Sie hier (Erklärung Sektorenkopplung) sowie hier (Sektorenkopplung in Wärmenetzen) ansehen. Die Folien des Vortrags sind hier hinterlegt. Und die angesprochenen Faktenblätter zu Wärmepumpen finden Sie hier.