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CO2-Reduktion im Heizungssektor: Eine großer Stellhebel für das Klimaziel

In der globalen Anstrengung, den Klimawandel zu bekämpfen, hat Deutschland sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis 2045 Treinhausgasneutralität zu erreichen. Ein wichtiger Stellhebel ist dabei der Heizungssektor.

Heizung und Warmwasserbereitung in Wohngebäuden sind für einen erheblichen Teil der CO2-Emissionen verantwortlich, besonders wenn die Wärme über fossile Brennstoffe erzeugt wird. Die Herausforderung besteht darin, diese Emissionen zu reduzieren, ohne den Wohnkomfort zu beeinträchtigen. Dabei müssen alle CO2-Emissionen in den Blick genommen werden. Denn auch strombasierte Heizsysteme wie Wärmepumpen gehen in die CO2-Bilanz ein, je nach Zusammensetzung des Strommixes, also dem Verhältnis zwischen erneuerbarer und fossiler Energiequellen bei der Stromerzeugung. Insgesamt gilt: Jetzt handeln! Denn jede Verzögerung der CO2-Reduktion erschwert das Erreichendes Klimaziels.

Wärmewende = CO2-Emissionen reduzieren

Es ist wichtig, dass wir uns bereits ab heute - und nicht erst im nächsten Jahrzehnt - auf die Reduzierung der CO2-Emissionen konzentrieren. Dieser Ansatz ist entscheidend, um die langfristigen Klimaziele zu erreichen und einen effektiven Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Als Netzbetreiber setzen wir uns aktiv dafür ein, die Wärmeversorgung bis zum Jahr 2045 vollständig auf erneuerbare und umweltfreundliche Energiequellen umzustellen.

Die Wahl der Heiztechnologie: So treffen Sie die richtige Entscheidung

Die Auswahl der geeigneten Heiztechnologie ist ein komplexer und individueller Entscheidungsprozess, der von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird. So spielen die spezifischen Eigenschaften des Gebäudes eine wichtige Rolle. Beispielsweise erfordern ältere Gebäude mit geringerer Isolierung andere Heizsysteme als moderne, gut isolierte Neubauten. Ebenso ist die Verfügbarkeit von Energieträgern ein entscheidender Faktor. In Gebieten ohne Gasanschluss sind Gasheizungen keine Option, hier können Alternativen wie Elektroheizungen oder Biomasseheizungen in Betracht gezogen werden. Wirtschaftliche Überlegungen, die Anschaffungs-, Betriebs- und Wartungskosten einschließen sollten, beeinflussen ebenfalls die Wahl. Darüber hinaus spielen persönliche Präferenzen und das Umweltbewusstsein eine Rolle. Bei aller Vielfalt: Zur Erreichung der Klimaziele ist der Umstieg auf umweltfreundliche Heiztechnologien das Gebot der Stunde. Ob Energieeffizienz, Betriebskosten oder CO2-Ausstoß: Beziehen Sie diese zentralen Faktoren rechtzeitig in Ihre Planung ein, so treffen Sie leichter die richtige Entscheidung – nachhaltig und kosteneffizient!

Ist die Wärmepumpe immer die richtige Wahl?

Die Komplexität der CO2-Emissionen

Der Einbau von Wärmepumpen – vor allem im Neubau – boomt derzeit. Hauptargument sind dabei Umweltfreundlichkeit und Energieeffizienz. Doch nicht immer ist eine Wärmepumpe die klimafreundlichste Wahl zur Wärmeerzeugung. Was häufig vergessen wird: Auch eine elektrisch betriebene Wärmepumpe kann nicht völlig klimaneutral betrieben werden. Der CO2-Fußabdruck ist abhängig vom jeweiligen Strommix – also dem Verhältnis von erneuerbarer zu fossil erzeugter Energie im Stromnetz. Und dieser Strommix variiert nicht nur je nach Jahreszeit, sondern verändert sich auch im Tagesverlauf.

Ein besonders hoher Wärmebedarf besteht häufig dann, wenn gerade ein geringer Anteil erneuerbarer Energien im Stromnetz ist: So zum Beispiel an kalten, dunklen Herbst- und Wintertagen (wenig Sonnenenergie), vor allem auch dann, wenn sie zudem noch windschwach sind (wenig Windenergie). Fossile Energiequellen müssen hier den Ausgleich schaffen, was zu erhöhter CO2-Emission führt.

  • Wie verändert sich der Strommix über den Jahresverlauf?

    Anschaulich wird dies, wenn beispielsweise die beiden Tage 08.08.2023 und 01.12.2023 gegenübergestellt werden. Während am Augusttag Erneuerbare Energien (insbesondere Wind und Photovoltaik) ausreichen, um den Strombedarf (Netzbezug) zu 100 % zu decken, sind am Dezembertag die Anteile der Erneuerbaren Energien am Strommix sehr gering. Dementsprechend wird viel Strom aus Kohle und Erdgas erzeugt. Darüber hinaus reicht die inländisch erzeugte Menge Strom nicht aus, sodass Strom aus dem Ausland importiert wird. Den importierten Strommix kann Deutschland mit seinen Erneuerbaren-Ausbauzielen nicht beeinflussen.

    Die Zeitreihen zu den Einspeisemengen der Erzeugungsarten in das Stromnetz in Deutschland sind zum Beispiel über die Webseite (auch als App verfügbar) der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber oder über die Seite der Bundesnetzagentur zu Strommarktdaten in Deutschland abrufbar:

    Data View (entsoe.eu)
    SMARD | SMARD - Strommarktdaten, Stromhandel und Stromerzeugung in Deutschland

    CO2-arme Erneuerbare Energien haben am Strommix in Deutschland – bezogen auf alle Erzeugungsarten Photovoltaik, Windkraft, Kohleverstromung, GuD-Kraftwerke etc. – nur einen gewissen Anteil der, wie oben beschrieben, schwankt. Der Wärmebedarf in Haushalten besteht insbesondere auch dann, wenn erneuerbare Energien gerade nicht zur Verfügung stehen, z.B. an kalten, dunklen Herbst- oder Wintertagen. Zu diesen Zeitpunkten ist, wie anschaulich dargestellt, der Anteil der konventionellen Erzeugung (primär Kohle-, Gas- und Ölkraftwerke) und damit der CO2-Emission je kWh Strom, besonders hoch.

    Gerade Kohlekraftwerke – speziell Braunkohlekraftwerke, deren installierte Leistung in Deutschland bei der Kohle dominiert – sind ineffizient bei der Umwandlung von fossilen Energien in Strom. Der Wirkungsgrad zur Erzeugung von Strom liegt bei Kohlekraftwerken meist deutlich unter 45 %, Braunkohlekraftwerke sind dabei noch ineffizienter als Steinkohlekraftwerke. Zusätzlich liegen die CO2-Emission pro kWh Strom bei Braunkohlekraftwerken bei primärenergiebezogener (PE) Betrachtung deutlich über denen von Steinkohlekraftwerken:

    • Braunkohle: 399 gCO2/kWh_PE
    • Steinkohle: 338 gCO2/kWh_PE.

    Erdgaskraftwerke weisen demgegenüber einen höheren Wirkungsgrad auf, insbesondere wenn die Abwärme der Gasturbinen, die einen Generator antreiben, in einem zweiten Dampfkreislauf auch noch zur Generierung von Strom genutzt wird (sogenannte Gas- und Dampfkraftwerke – GuD-Kraftwerke). Zusätzlich sind die primärenergiebezogenen CO2-Emissionen mit 201 gC02/kWh_PE geringer verglichen mit Kohlekraftwerken.

Wärmepumpe und Gas-Hybridheizung: CO2-Emissionen im Vergleich

Ein Zeitreihenvergleich zeigt: Eine intelligente Kombination aus Wärmepumpe und Gas-Brennwertkessel kann eine Verbesserung bringen hinsichtlich der CO2-Emissionen. Diesen Zusammenhang zeigt das unten stehende Beispiel, das den CO2-Fußabdruck einer rein elektrisch betriebenen Wärmepumpe mit dem eines Hybridsystems aus Wärmepumpe und Gas-Brennwertkessel vergleicht.

  • Im direkten Vergleich der CO2-Emissionen für das Jahr 2022 zeigt sich, dass insbesondere für Gebäude, die eine hohe Vorlauftemperatur benötigen, die Hybridheizung weniger CO2 Emissionen verursacht als eine reine Wärmepumpenlösung.

    Unser exemplarisches Beispiel wurde für ein Einfamilienhaus mit 22.000 kWh Wärmebedarf (inkl. Warmwasser) berechnet. Dabei wird derselbe Wärmebedarf jeweils mit unterschiedlichen Heizsystemen gedeckt. Einmal mit einer gut ausgelegten Luft-Wasser-Wärmepumpe, und einmal mit einem Hybridsystem, bestehend aus einer kleineren Luft-Wasser-Wärmepumpe und einem Gas-Brennwertkessel im bivalent-alternierenden Betrieb. Bei der Auswahl dieses Heizsystems wurden ein Energieberater zur Auslegung mit einbezogen.

Beispiele für geeignete Heiztechnologien in verschiedenen Gebäudetypen

Es zeigt sich, die Wahl der richtigen Heizlösung ist ein komplexer Prozess. Jedes Gebäude hat spezifische Anforderungen, die bei der Auswahl der Heizungstechnologie berücksichtigt werden müssen. Dies bedeutet, dass eine effiziente und effektive Heizlösung maßgeschneidert für die jeweiligen baulichen Gegebenheiten und Nutzungsbedingungen des Gebäudes entwickelt werden sollte.

  • Neubauten (Einfamilien- oder Zweifamilienhäuser):
    Wärmepumpe

    Neubauten sind in der Regel sehr energieeffizient und gut isoliert, was sie ideal für den Einsatz von Wärmepumpen macht. Wärmepumpen nutzen die Umgebungswärme aus Luft, Wasser oder Erde, um Wärmeenergie zu erzeugen. Sie sind besonders effektiv in Kombination mit einer Fußbodenheizung, da diese bei niedrigeren Temperaturen betrieben wird und somit die Effizienz der Wärmepumpe erhöht. Darüber hinaus ist die langfristige Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen in Neubauten aufgrund geringerer Betriebskosten und möglicher Förderungen attraktiv.

  • Altbauten (Einfamilienhäuser):
    Gas-Wärmepumpen-Hybridheizung

    Die Kombination aus Gas-Brennwerttechnik und Wärmepumpe in Bestandsbaute ermöglicht eine effiziente und flexible Wärmeversorgung. Diese Hybridlösung ist ideal für Gebäude mit wechselnden Heizanforderungen. In der Übergangszeit und bei milden Temperaturen übernimmt die Wärmepumpe die Hauptlast der Wärmeerzeugung. Bei extremen Kälteperioden springt die Gasheizung ein und sorgt für zuverlässige Wärme. Diese Technologie ermöglicht es, die Vorteile beider Systeme zu nutzen und gleichzeitig den CO2-Ausstoß zu reduzieren.

  • Mehrfamilienhäuser:

    Pellet-Heizung

    Pellet-Heizungen können für die energetische Sanierung von Mehrfamilienhäusern unter Beachtung einiger Nachhaltigkeitskriterien eine gute Lösung sein. Moderne Pellet-Heizsysteme bieten dank fortschrittlicher Technologie und Brennwerttechnik die Möglichkeit, größere Gebäude effizient zu beheizen. Die Nachhaltigkeit von Pellet-Heizungen hängt wesentlich von der Herkunft und Produktion der Holzpellets ab. Eine umweltfreundliche Pellet-Heizung setzt voraus, dass die Pellets aus nachhaltiger Forstwirtschaft stammen und Produktionsprozesse umweltschonend gestaltet sind. Lange Transportwege und nicht nachhaltige Produktionsbedingungen können die Umweltbilanz erheblich verschlechtern. Zudem ist die Schonung der Biodiversität und Ökosysteme bei der Pelletgewinnung entscheidend.

    Insgesamt können Pellet-Heizungen eine nachhaltige Heizoption darstellen, sofern die Pellets nachhaltig produziert und beschafft werden und die Technologie effizient eingesetzt wird.

  • Neubau (Mehrfamilienhäuser):
    Gas-Wärmepumpen-Hybridheizung

    Die Kombination aus Gasheizung mit Brennwerttechnik und einer Wärmepumpe in Neubauten stellt eine effektive und anpassungsfähige Lösung für die Wärmeversorgung dar. Diese hybride Methode eignet sich hervorragend für Bauten, deren Heizbedarf schwankt. Während der Übergangszeiten und bei leicht kühlem Wetter trägt vornehmlich die Wärmepumpe zur Wärmeerzeugung bei. In Zeiten starker Kälte übernimmt die Gasheizung die Führung und gewährleistet eine konstante Wärmezufuhr. Durch den Einsatz dieser Technologie können die Vorzüge beider Heizsysteme optimal genutzt und zugleich der Ausstoß von CO2 minimiert werden.

  • Reihen- oder Doppelhäuser in städtischen Gebieten: Wärmenetze

    In städtischen Gebieten, insbesondere in dicht bebauten Gebieten wie Reihen- oder Doppelhaus-Siedlungen, bietet Wärmenetze eine effiziente und umweltfreundliche Heizlösung. Wärmenetze stellen in zentralen Anlagen erzeugte Wärme zur Verfügung und transportieren diese über isolierte Rohrleitungen zu den einzelnen Gebäuden. Die Wärme stammt zunehmend aus erneuerbaren Energiequellen oder wird als Abwärme aus industriellen Prozessen gewonnen. Dies reduziert die CO2-Emissionen erheblich. Wärmenetze sind in der Regel wartungsarm und bieten eine hohe Versorgungssicherheit, was sie zu einer attraktiven Option für städtische Wohngebiete macht. Als Kunde ist man jedoch auf das Vorhandensein oder die Planung eines solchen Wärmenetzes angewiesen. Sollte dies nicht der Fall sein sind die anderen beschriebenen Lösungen eine gute Wahl.

Die hier genannten Heizlösungen für bestimmte Gebäudetypen sind nur eine beispielhafte Auswahl möglicher Optionen. Auch andere Lösungen können für die genannten Gebäudetypen möglich und sinnvoll sein. Die Auswahl ist immer individuell, wir empfehlen, einen Experten wie bspw. einen Energieberater in den Auswahlprozess einzubinden.

Fazit

Die Auswahl der richtigen Heiztechnologie ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Reduktion von CO2-Emissionen und zur Erreichung der Klimaziele. Die wirtschaftlichste Option muss nicht immer auch die CO2-freundlichste Option sein. Diese Entscheidung sollte auf einer gründlichen Abwägung der spezifischen Bedürfnisse des Gebäudes, der wirtschaftlichen Faktoren und der persönlichen Präferenzen basieren. Durch die Berücksichtigung dieser Faktoren und die Wahl der passenden Heiztechnologie kann ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz geleistet, Energiekosten gesenkt und eine nachhaltige Zukunft für kommende Generationen gesichert werden. Besprechen Sie das Thema CO2-Emissionen auch gern mit Ihrem Energieberater.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

  • Was ist die CO2-freundlichste Heizung?

    Dies hängt von dem Alter und Zustand Ihres Gebäudes, Ihrem Wärmebedarf und der weiteren Entwicklung der Heiztechnik, der erneuerbaren Stromerzeugung sowie der eingesetzten Speichertechnologie ab.

    Stand heute ist die Hybridheizung in vielen Bestandsgebäuden die CO2-freundlichste Lösung, das heißt eine Kombination aus Gasspitzenlastkessel (oder Biomassekessel) mit einer etwas kleiner dimensionierten Wärmepumpe für die Grundlast. Der Vorteil ist, dass die Spitzenlast in kalten Tagen nicht aus dem Stromnetz über einen Heizstab gedeckt wird. Ein Heizstab weist gegenüber einer Wärmepumpe einen deutlich niedrigeren Nutzungsgrad auf. Hier kommt die Gasheizung ins Spiel. Gas wird direkt darin mit einem Wirkungsgrad von fast 100% verbrannt. Damit wird Ihr CO2-Fußabdruck reduziert, da weniger Strom verbraucht wird – besonders an kalten Tagen mit geringem Erneuerbaren-Anteil im Strommix.

    Eine allgemeingültige Aussage zur CO2-freundlichsten Lösung gibt es jedoch nicht. Der Strommix ist bei der CO2-Betrachtung aber unbedingt mitzubetrachten. Grundsätzlich ist immer das individuelle Gebäude zu betrachten und es gilt: Je mehr erneuerbare Energien integriert werden, desto besser.

  • Was kommt mit der CO2-Steuer auf mich zu?

    Die Bundesregierung hat mit ihrem Klimaschutzpaket 2030 die Einführung der CO2-Steuer für fossile Brennstoffe beim Heizen und im Verkehr beschlossen. Die CO2-Steuer verteuert seit dem Jahr 2021 alle Brennstoffe, deren Verbrennung CO2 ausstößt. Das sind hauptsächlich Erdgas und Heizöl beim Heizen sowie Diesel und Benzin im Autoverkehr. Die Preise sind festgelegt und werden weiter ansteigen:

    Jahr CO2-Preis in EUR/t
    2021 25
    2022 30
    2023 30
    2024 45
    2025 55
    2026 Preiskorridor mit marktlicher Preisbildung:

    55 bis 65

     

    Beispiel: Kostenvergleich für 2026 Gas-/Ölheizung für 22.000 kWh (typisch für ein älteres Einfamilienhaus):

    Eine Gasheizung stößt pro Kilowattstunde (kWh) bezogenem Gas rund 201 g CO2 aus, eine Ölheizung liegt mit rund 266 g CO2 deutlich darüber.

    Bei einem Verbrauch von 22.000 kWh liegen die CO2-Emissionen beim Gas bei rund 4,6 t und beim Öl bei 6,2 t pro Jahr. Ab 2026 bedeutet das Mehrkosten beim Gas von rund 300 Euro und beim Öl von rund 400 Euro.

     

    Nach 2026 könnte sich der Kostenanstieg sogar noch weiter erhöhen. Derzeit ist die CO2-Abgabe ab dem Jahr 2026 auf maximal 65 Euro begrenzt. Doch die Verschärfung der Klimaziele könnte in Zukunft bedeuten, dass die Politik auch einen wesentlich höheren CO2-Preis zulässt.

    Daher ist es vorgesehen, dass vor Kauf einer neuen Gas- oder Ölheizung eine Energieberatung nachgewiesen wird.

    Achtung: Die CO2-Steuer schlägt nicht nur beim Gas- und Ölpreis zu, sondern ebenfalls indirekt beim Strompreis (insbesondere durch Kohleverstromung).

     

  • Wie viel CO2 stoßen konventionelle Brennstoffheizungen aus?

    Die CO2-Emissionen von Heizsystemen, die auf konventionellen Brennstoffen basieren, unterscheiden sich deutlich in Abhängigkeit vom eingesetzten Stoff.

    Bei einem Wärmebedarf von 22.000 kWh verursachen die unterschiedlichen Brennstoffe in etwa folgende Mengen CO2-Emissionen in einem Jahr:

    • Heizöl: 6,0 Tonnen CO2
    • Erdgas: 4,6 Tonnen CO2 (-23 %)
    • Flüssiggas: 5,3 Tonnen CO2 ( -13 %)
    • Pellets nachhaltig: 1,0 Tonnen CO2 (inkl. Transport) (-84 %)
    • Pellets nicht nachhaltig: bis 9,5 Tonnen CO2 (reiner Ausstoß beim Verbrennungsvorgang) (+58 %)

    Um die Klimaziele zu erreichen ist es wichtig, bereits heute mit der CO2 Reduktion zu beginnen.

    Ein Wechsel auf eine CO2-ärmere Heizungstechnologie, z.B. von Heizöl auf Erdgas, das perspektivisch bspw. durch Biogas oder Wasserstoff ersetzt werden kann, gilt es zu prüfen. Wichtig ist jedoch auch, den Verbrauch insgesamt durch z.B. Einspar- und Sanierungsmaßnahmen zu reduzieren.