Maßstab für Förderungen PDF Drucken E-Mail

Das Europäische Parlament hat Wärmepumpen als Regenerative Energie anerkannt (RES-Direktive), auch deshalb werden Wärmepumpen in vielen Ländern gefördert.

Als Maßstab für die Umweltfreundlichkeit wird allgemein die Effizienz und die daraus resultierenden Emissionen angesehen, welche bei einer Wärmepumpe von den jeweiligen CO2-Emissionen der Stromerzeugung bestimmt werden. Die Emissionen fallen je nach Kraftwerksmix und dem regenerativen Anteil sehr unterschiedlich aus, bezogen auf das jeweilige Land ergeben sich für die Schweiz und Österreich deutlich geringere Emissionen als für Deutschland. Deshalb haben Wärmepumpen dort ein viel höheres Einsparpotenzial als in Deutschland. Allerdings sind Zuordnungen zu länderspezifischen Emissionswerten schwierig, da der Strom sich im europäischen Verbundnetz bewegt.

Ab wann eine Wärmepumpe ökologisch oder energetisch besser abschneidet als andere Heizsysteme, hängt von der Betrachtungsweise ab:

Vereinfacht lässt sich das an der nötigen Primärenergie darstellen: Soll die Energiebilanz einer Wärmepumpe gegenüber der investierten Primärenergie ausgeglichen sein, muss sie die Verluste der Stromerzeugung (in Deutschland 38%) und die Netzverluste kompensieren, dies gelingt ab einer Jahresarbeitszahl von 2,94.

Eine kalorische Heizung kommt wegen ihrer Verluste immer auf negative Werte. Die effizientesten, die Gas-Brennwertgeräte, arbeiten nach einer Feldstudie der Hochschule Wolffenbüttel mit einem Jahresnutzungsgrad von 86%. Selbstvertständlich benötigt eine Gas-Brennwertheizung, wie ebenso alle anderen zentral betriebenen kalorischen Heizsysteme, auch Strom, der in die Bilanz mit einbezogen werden muss. Auch beim Transport von Gas fallen über die Pumpwerke und die Kompensation von Leitungsdrücken Netzverluste an. In der Summe resultiert ein Wirkungsgrad von 73 %, der durchschnittlich erreicht wird.

Zur Kompensation dieser 73% genügt eine Wärmepumpe, die eine Jahresarbeitszahl von 2,15 erreicht. Geht man von besten Gas-Brennwert Geräten mit 95% Wirkungsgrad als Maßstab aus, so müsste eine Jahresarbeitszahl von 2,25 erreicht werden.

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Setzt man dagegen die CO2-Emissionen als Grundlage an, so ergibt sich unter der Verwendung der CO2-Emissionsfaktoren nach Gemis 4.4.2 und der Kesselwirkungsgrade nach DIN V 4701, Blatt 10 unter der Berücksichtigung des Stromverbrauchs der Gas-Brennwertheizung eine Jahresarbeitszahl von 2,59 die eine Wärmepumpe zur Kompensation erreichen muss.

Die Studie „Energiewirtschaftliche Bewertung der Wärmepumpe in der Gebäudeheizung“ des Lehrstuhls für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der TU München kommt zu folgender Bewertung:

Während im EEWärmeG [11] für Luft/Wasser-Wärmepumpen eine Anlagen- Jahresarbeitszahl von mindestens 3,5 und für Erdreich/Wasser-Wärmepumpen von 4,0 gefordert ist, führt die Wärmepumpe bereits ab einer Jahresarbeitszahl von 2,0 zu einer Einsparung von CO2-Emissionen (für das Jahr 2008). Durch die Modernisierung des Kraftwerksparks bis 2030 werden die Verhältnisse nochmals deutlich günstiger.

Die Wärmepumpe ermöglicht bei Betrieb mit dem allgemeinen Strommix in Deutschland 2008 Primärenergieeinsparungen zwischen 25 und 50 %. Bis zum Jahr 2030 sind durch eine weitere Effizienzsteigerung des Kraftwerksparks noch höhere Primärenergieeinsparungen möglich, ohne jegliches Zutun der Wärmepumpenbetreiber.

Die Wärmepumpe ermöglicht die Erschließung des größten, allgemein zugänglichen regenerativenEnergieträgers, der Umweltwärme in Form von Luft, Erdreich und Grundwasser. In einem Beispielgebäude mit 86 kWh/(m2·a) reduziert die Wärmepumpe die CO2- Emissionen je nach Technologie zwischen 7,5 und 12,5 kg/(m2·a), ausgehend von 22,5 kg/(m2·a) bei Gasbrennwertkesseln.

 

In Deutschland fördert das BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) den Einsatz von effizienten Wärmepumpen im Marktanreizprogramm. Notwendig sind ein Strom- und ein Wärmemengenzähler und eine Fachunternehmererklärung.

Bis zum 09.07.2010 galten folgende Voraussetzungen:
  • Bei elektrisch angetriebenen Wärmepumpen: Nachweis einer Jahresarbeitszahl von mindestens 4,0 bei Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen im Neubau bzw. mindestens 3,7 im Gebäudebestand, bei Luft/Wasserwärmepumpen von mindestens 3,5 im Neubau bzw. 3,3 im Gebäudebestand.
  • Bei gasmotorisch angetriebenen Wärmepumpen Nachweis einer Jahresarbeitszahl von mindestens 1,2.
  • Nachweis des hydraulischen Abgleichs der Heizungsanlage.
  • Nachweis über die Anpassung der Heizkurve der Heizungsanlage an das entsprechende Gebäude.

Die Jahresarbeitszahl ist nach der dann geltenden Fassung der VDI 4650 (2009) unter Berücksichtigung der Jahresarbeitszahlen für Raumwärme und für Warmwasser zu bestimmen. Sie entspricht der Gesamt-Jahresarbeitszahl der VDI 4650 (2009).

Wird bei Anlagen in Neubauten eine Jahresarbeitszahl von mindestens 4,7 und im Gebäudebestand eine Jahresarbeitszahl von mindestens 4,5 nachgewiesen, so erhöhen sich die Fördersätze und Fördergrenzen um 50 %.

Ab 09.07.2010 gelten folgende Förderbedingungen, gefördert werden nur noch Anlagen im Bestand:  Bei elektrisch angetriebenen Wärmepumpen der Nachweis einer Jahresarbeitszahl von mindestens 4,3 bei Sole / Wasser- und Wasser / Wasser-Wärmepumpen, bei Luft / Wasser-Wärmepumpen von mindestens 3,7, bei gasmotorisch angetriebenen Wärmepumpen 1,3.

Das BAFA führt aus, die geförderten Anlagen werden im Rahmen eines speziellen Evaluationsprogramms stichprobenartig untersucht. Eine Evaluierung findet derzeit nicht statt und würde nur zur Überprüfung der Förderkonditionen dienen. Da es sich bei den Angaben zur Jahresarbeitszahl um eine Prognose nach einer Rechenformel (VDI 4650) handelt, kann niemand deren Einhaltung garantieren. Zudem sind die Anfangsstände der Zähler nicht bekannt, ein Ableser müsste diese festhalten und nach genau 1 Jahr wieder notieren. Sollte die ermittelte Jahresarbeitszahl nicht den Anforderungen genügen, wäre es unmöglich, einen Verursacher zu benennen. Petrus ist nicht auf Schadenersatz zu verklagen, nur weil er den Winter zu streng hat ausfallen lassen.

Darüber hinaus wäre es leicht möglich, die Jahresarbeitszahl zu manipulieren. Es würde z.B. genügen, die Wärmepumpe in den Sommermonaten etwas mitlaufen zu lassen, da der Temperaturhub nur sehr gering ausfallen würde und die Arbeitszahl dafür entsprechend hoch wäre.

Bei Bestandsgebäuden wird laut Richtlinie von max. 55 °C Vorlauftemperatur zur Berechnung ausgegangen. Tatsächliche höhere Vorlauftemperaturen werden nicht betrachtet, was dazu führt, dass sich diese nicht in den Jahresarbeitszahlen niederschlagen.

Auch für die Nutzungspflicht nach dem Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) sind Mindest-Jahresarbeitszahlen vorgeschrieben – diese betragen 3,5 für Luft/Wasser-Wärmepumpen und 4,0 für alle anderen Wärmepumpen. Bei gleichzeitiger Warmwasserbereitung reduzieren sich diese Werte um jeweils 0,2.

In Österreich erfolgt die Förderung je nach Bundesland sehr unterschiedlich, teils wird hier auch eine Prognose über die VDI 4650 verlangt.