So viel CO2 spart eine Wärmepumpe ein
Wärmepumpen gewinnen einen grossen Teil der Energie für die Heizung und das Warmwasser aus der Umwelt und werden deshalb oft als nachhaltige Heizungslösung angepriesen. Aber wie gross sind die CO2 Emissionseinsparungen wirklich? Und macht die Installation einer Wärmepumpe ohne energetische Renovierungsmassnahmen Sinn? Diese Fragen wollen wir anhand einiger Beispiele klären.
Drei Viertel der Energie aus Umweltwärme
Noch immer werden über die Hälfte der Schweizer Wohngebäude mit Öl oder Gas beheizt. Die meisten dieser fossilen Heizungen werden durch Wärmepumpen ersetzt. Diese beziehen einen grossen Teil der Wärme aus dem Boden (Erdsonden-Wärmepumpe) oder aus der Umgebungsluft (Luft/Wasser-Wärmepumpen) und sind daher besonders energieeffizient. Nur ca. ein Viertel der Energie muss elektrisch hinzugefügt werden.
90% Emissionseinsparungen mit Schweizer Verbrauchermix
Mit einer Wärmepumpe können die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu einer Öl- oder Erdgas-Heizung auf einen Bruchteil reduziert werden. Abbildung 1 zeigt die Treibhausgasemissionen (Global Warming Potential) für die Beheizung eines Einfamilienhauses (EFH) mit rund 25’000 kWh jährlichem Wärmebedarf (ca. 2’300 Liter Öl pro Jahr) und einer Heizleistung von 10 kW. Dies entspricht einem typischen, mässig bis schlecht isoliertem Einfamilienhaus mit Baujahr vor 1980.
Verglichen werden eine Ölheizung, Erdgas Heizung, Erdwärmesonden-Wärmepumpe (EWS) und Luft/Wasser-Wärmepumpe (LW-WP) mit Bezug des Schweizer Verbraucher-Strommixes. Im Vergleich mit der Ölheizung liegen die Emissionseinsparungen der Wärmepumpen bei fast 90% - für das Beispiel EFH entspricht das jährlich über 9 Tonnen CO2. Im Vergleich mit der Gasheizung sind das rund 75% oder rund 7.5 Tonnen CO2. Die Unterschiede der EWS und LW-Wärmepumpe sind dabei fast vernachlässigbar.

Strommix entscheidend für Klimabilanz von Wärmepumpen
Massgeblich entscheidend für die Ökobilanz der Wärmepumpe ist der Strommix, welcher bezogen wird. Abbildung 2 zeigt den Vergleich einer EWS-Heizung zu einer Ölheizung für das gleiche EFH mit Bezug vom Schweizer Verbrauchermix, EU-Verbrauchermix oder Schweizer Ökostrommix. Der EU-Verbrauchermix hat einen deutlich höheren CO2-Fussabdruck als der Schweizer Strommix, was die Klimabilanz der Wärmepumpenheizung verschlechtert. Dennoch liegen die Emissionen noch immer bei einem Bruchteil jener der Ölheizung (40%). Der Bezug von Ökostrom aus erneuerbaren Quellen verbessert die Klimabilanz der Wärmepumpe zusätzlich. Wird Ökostrom bezogen, können durch den Ersatz einer Ölheizung mit einer Wärmepumpe über 95% der CO2-Emissionen eingespart werden. Als Alternative zum Ökostrombezug kann auch die Installation einer Photovoltaikanlage helfen, die Ökobilanz der Wärmepumpe zusätzlich zu verbessern. So kann ein Teil des benötigten Stroms selbst umweltfreundlich produziert werden.

Wärmedämmung oder Heizungsersatz?
Gerade bei älteren oder schlecht isolierten Häusern stellt sich die Frage, ob ein Heizungsersatz oder energetische Sanierungen der Gebäudehülle höher zu priorisieren sind. Diese Frage lässt sich nicht pauschal beantworten, da bei Sanierungsmassnahmen verschiedene Aspekte wie Komfort, Werterhaltung, Investitions- und Energiekosten und die Klimabilanz in die Entscheidung miteinfliessen. Dennoch ist die Lage bezüglich des CO2 Fussabdrucks recht eindeutig. Abbildung 3 zeigt die Treibhausgasemissionen des Beispiel EFHs mit einer Ölheizung oder EWS Heizung mit oder ohne Sanierungsmassnahmen. Es wird von einer Sanierung mit Wärmedämmung von Kellerdecke und Estrichboden sowie einem Fensterersatz ausgegangen, welche den Heizwärmebedarf um rund einen Drittel reduzieren. Die Gegenüberstellung zeigt, dass das Treibhausgas Einsparungspotential einer Wärmepumpe (90%) um ein Vielfaches grösser als jenes einer Gebäudesanierung (13%). Die Einsparung der Sanierung ist nicht grösser, da nur der Wärmebedarf, nicht aber der Energiebedarf für die Aufbereitung des Brauchwarmwassers reduziert wird.
Ist das Budget begrenzt und die Gebäudehülle gut in Schuss, sollte deshalb aus ökologischer Sicht ein Heizungsersatz in den meisten Fällen vor einer Gebäudehüllensanierung priorisiert werden. Die zusätzliche Wärmedämmung der Gebäudehülle hat bei einem gut gewarteten Haus nur noch geringen Einfluss auf die Klimabilanz. Dennoch kann eine Sanierung aus anderen Gründen oder bei Häusern mit schlechter Gebäudehülle sinnvoll sein. Optimalerweise wird eine Sanierung vor dem Heizungsersatz umgesetzt. Eine nachträgliche Sanierung stellt aber in den meisten Fällen kein Problem dar, wenn beim Heizungsersatz eine geeignete Wärmpumpe ausgewählt wird.
Schön zu sehen ist im Diagramm auch, dass die Emissionen aus Herstellung, Unterhalt und Entsorgung bei fossilen Heizungen im Vergleich mit dem Betrieb vernachlässigbar sind. Ein vorzeitiger Heizungsersatz für eine Öl- oder Gasheizung vor Ende ihrer Lebensdauer ist also aus ökologischer Sicht absolut gerechtfertigt.

Fazit – bis 95% Emissionseinsparungen mit Wärmepumpe
Eine Wärmepumpenheizung reduziert die Emissionen auf einen kleinen Bruchteil der Emissionen fossiler Heizungen. Einsparungen von bis zu 95% sind möglich. Der bezogene Strommix ist dabei zwar entscheidend, dennoch werden die CO2-Emissionen mit einer Wärmepumpe auch bei Bezug des Schweizer Standardstrommixes um ein Vielfaches (75-90%) reduziert. Der Heizungsersatz mit einer Wärmepumpe hat dabei ein deutlich höheres Einsparungspotential an Emissionen als eine Sanierung der Gebäudehülle und sollte aus ökologischer Sicht priorisiert werden.
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