Wärmepumpen auf dem Prüfstand

Während aber der Bundesverband für Wärmepumpen (BWP) als Vertreter der Hersteller die zusammenfassenden Ergebnisse des ISE anerkennt und nicht kritisiert, diskreditiert er die Agenda-Gruppe und deren veröffentlichten Einzelergebnisse nach der Regel: „dass nicht sein kann, was nicht sein darf.“ Die wenig fachliche Auseinandersetzung entzündet sich jedoch nicht an den Ergebnissen selbst, sondern an deren Interpretation. Da sind auf einmal halbe Stromheizungen besser als ein Erdgas-Brennwertkessel! Das war Anlass, jetzt Vorschläge zu Qualitätsverbesserungen zu unterbreiten und eine eigene Klassifizierung von Jahresarbeitszahlen zu entwickeln, damit Fachleute und Häuslebauer die Wertigkeit von Jahresarbeitszahlen besser beurteilen können.

Der Feldtest
Zwischen den Jahren 2006 und 2014 untersuchte die Agenda-Gruppe in einem „Feldtest Wärmepumpen“ in zwei Phasen an insgesamt 53 Heiz- und 13 Warmwasser-Wärmepumpen den Stand heutiger Wärmepumpentechnik, deren Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Sie repräsentieren die Vielfalt der vorhandenen Systeme: Es sind nicht nur die Kaltquellen Luft, Grundwasser und Erdreich vertreten, sondern auch Abwasser und als Ergänzung die Solarthermie. Und bei den Wärmesenken handelt es sich bei zwei Dritteln um Fußbodenheizungen; der Rest besteht aus Radiatorheizkörpern oder einer Mischung aus beiden. Schließlich dient bei drei größeren Anlagen nicht Strom als Antriebsenergie, sondern Erdgas. Die Wärmepumpen arbeiten in Ein- und Mehrfamilienhäusern sowie in öffentlichen Einrichtungen und Reihenhaussiedlungen und liefern Wärme für die Wohnräume und das Trinkwasser. Weitere Informationen zur Systemvielfalt gehen aus einer tabellarischen Übersicht in [2] hervor.

Zur Beurteilung der Energieeffizienz von Elektro-Wärmepumpen ist die Jahresarbeitszahl (JAZ) die wichtigste Kenngröße. Sie ist definiert als das Verhältnis von erzeugter Wärme am Ausgang der Wärmepumpe zur notwendigen elektrischen Energie an deren Eingang. Laut der Deutschen Energieagentur (dena), des RWE und des Erneuerbaren-Energien-Wärmegesetzes (EEWärmeG), muss die Jahresarbeitszahl einer Elektro-Wärmepumpe größer als JAZ = 3 sein, um sie als „energieeffizient“ und größer als JAZ = 3,5 sein, um sie als „nennenswert energieeffizient“ bezeichnen zu können. Weitere Informationen zur Wertigkeit von Jahresarbeitszahlen sind im Abschnitt „Klassifizierung“ zu finden.

Ergebnisse

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Kritik, Fehleinschätzung und Wunschdenken des BWP

Der Bundesverband der Wärmepumpen-Hersteller BWP stellt die Festlegungen der dena, des RWE sowie die gesetzlichen Bestimmungen des EEWärmeG der Bundesregierung in Frage, dass nämlich Elektro-Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von mehr als 3,0 aufweisen müssen, um erneuerbare Wärme zu erzeugen bzw. energieeffizient zu arbeiten [2]. Statt sich verstärkt um eine Qualitätsverbesserung bei der Ausbildung, Montage und Anlagentechnik zu bemühen, behauptet der BWP: „Die genannte Mindest-Jahresarbeitszahl ist unrichtig und die Festlegung der Energieeffizienz überholt“. Er kritisiert die Agenda-Gruppe und vermeidet damit eine offene Auseinandersetzung mit der dena, dem RWE und dem Gesetzgeber. Die Unfähigkeit eines Teils der Branche zur Selbstkritik ist schon beachtlich, wenn man deren positive Auslegung zu den ernüchternden Ergebnissen der Agenda-Gruppe und auch des ISE zu den Luft-Wärmepumpen betrachtet.

Primärenergiefaktor

Darüber hinaus behauptet der Lobbyverband, dass durch den zunehmenden Anteil von Strom aus erneuerbaren Quellen der Primärenergiefaktor, also das Verhältnis von eingesetzter Primärenergie zum Strom an der Steckdose, und die Emission des schädlichen Treibhausgases Kohlendioxid sinke, was die Ökobilanz von Elektro-Wärmepumpen verbessere. Die Sachlage sieht jedoch anders aus. In den Jahren 2012 und 2013 stieg nämlich die CO2-Emission. Ursache war der zunehmende Stromverbrauch, die seitens der Bundesregierung blockierte EU-Energieeffizienz-Richtlinie und der zunehmende Einsatz von Kohlekraftwerken, bedingt durch fast wertlose CO2-Verschmutzungsrechte. Außerdem bremst Berlin schon seit zwei Jahren die Erneuerbaren Energien drastisch aus und bürdet ihr auch noch fremde Lasten auf, um den Kohlestromproduzenten zwischen Rheinischem Revier und der Lausitz weiterhin ein gutes Auskommen zu ermöglichen.

Die Folge: Der Primärenergiefaktor und die Kohlendioxid-Emissionen nehmen voraussichtlich zu und nicht ab. Interessierte Kreise arbeiten deshalb schon heute daran, dass letzteres wenigstens auf dem Papier geschieht. Die Novellierung der Energie-Einsparverordnung (EnEV) erniedrigt nämlich den gegenwärtigen Primärenergiefaktor in Höhe von 2,4 einfach auf den günstigeren Wert von 1,8 für das Jahr 2016. Doch die „normative Kraft des Faktischen“ wird bis dahin mit diesem Wunschdenken aufgeräumt haben: Die ökologische Bilanz von Elektro-Wärmepumpen wird sich in der Praxis verschlechtern, wenn die Bundesregierung nicht kräftig gegensteuert.

Forderung von Klima- und Umweltschützern: JAZ größer 4,0

Auch aus diesem Grunde fordern Umwelt- und Klimaschützer eine erhebliche Anhebung der an und für sich schwachen Mindest-Jahresarbeitszahl in Höhe von 3,0. Ähnlich wie in Österreich fordern sie eine JAZ von mehr als 4,0, was schließlich auch die deutsche Werbung verspricht. Das heißt: Es sind nur noch 25 % Strom erforderlich, um zusammen mit 75 % Umweltwärme (Grundwasser und Erdreich) den Wärmebedarf von Häusern zu decken (Bild 3). Eine so hohe Jahresarbeitszahl erreichen Luft-Wärmepumpen in der Praxis aber nicht. Die Umweltgruppen lehnen deshalb den Einsatz von Luft-Wärmepumpen ab, und der Bundesverband der Verbraucherzen­tralen in Berlin empfiehlt, sie nur in Ausnahmefällen einzusetzen.

Klassifizierung und Bewertung von Jahresarbeitszahlen

Um der großen Unsicherheit unter Fachleuten und Laien bei der Beurteilung der Energieeffizienz von Elektro-Wärmepumpen zu begegnen, hat die Lokale Agenda 21 – Gruppe Energie Lahr (Schwarzwald) eine Klassifizierung und Bewertung von Jahresarbeitszahlen erarbeitet (Bild 4). Sie berücksichtigt keine Marketing-Interessen, sondern nur den Beitrag von Elektro-Wärmepumpen zum Klimaschutz [2].

Die Skala orientiert sich an der schwachen Mindestforderung „Eine Elektro-Wärmepumpe ist erst dann energieeffizient, wenn die Jahresarbeitszahl über 3,0 liegt“. Die Schlussfolgerung: Unter 3,0 ist sie energieineffizient, zeigt also Mängel auf und ist folglich „mangelhaft“, was der klassischen Schulnote „5“ entspricht. Und wenn eine Elektro-Wärmepumpe auf eine Jahresarbeitszahl von über 4,0 kommt, was Umweltgruppen fordern und auch die Werbung verspricht, dann ist sie „gut“ bis hin zu „ausgezeichnet“.

Diese Klassifizierung und Bewertung ist unabhängig von den Kaltquellen Luft, Grundwasser und Erdreich. Sie liegt den 18 Einzelberichten der Phase2 des „Feldtests Wärmepumpen“ zugrunde [2].