In der EU stammen 12% der Treibhausgase aus dem Heizen von Unternehmen und Häusern sowie Wohnungen, in denen 68 Millionen Gas- und 18 Millionen Ölheizungen laufen. Für sie gibt es eine Lösung, die wie ein umgekehrter Kühlschrank funktioniert, die Wärmepumpe. Sie ist allerdings zwei bis drei Mal so teuer wie ihre fossilen Kollegen. Und sie liefert nur niedrige Vorlauftemperaturen, dafür sind 60% des Gebäudebestandes innerhalb der EU zu schlecht isoliert. Mehr Energie kann eine Wärmepumpe aus der Umwelt ziehen, wenn die Energie dem relativ warmen Boden entnommen wird statt der im Winter kalten Luft, das macht sie allerdings noch teurer. In schlecht isolierten Gebäuden ist sie nur sinnvoll nutzbar, wenn das Gebäude isoliert wird, wenn größere Heizkörper eingebaut werden oder eine Fußbodenheizung.
Wärmepumpen werden darüber hinaus mit Fluorkohlenwasserstoffen als Kältemittel betrieben, dessen Klimawirksamkeit mehrere Tausend mal höher ist als die von Kohlendioxid. Bereits heute sind die Kältemittel für 2,5% der Treibhausgasemissionen in der EU verantwortlich, weil es aus Lecks von Kühlschränken und Klimaanlagen entweicht. Die EU wollte daher, dass Fluorkohlenwasserstoff durch andere, weniger klimaschädliche Kühlmittel ersetzt wird. Aber die Diskussionen wurden abgebrochen, ein Ergebnis könnte bis 2030 brauchen, da verschiedene Staaten und einige Wärmepumpenhersteller auf Zeit spielen. Schneller denkende Hersteller haben aber bereits Alternativen im Köcher, da wären Ammoniak und Kohlendioxid, mit denen Kühlschränke betrieben wurden, bevor die ‚modernen‘ Kühlmittel zum Einsatz kamen, wahrscheinlicher Ersatzkandidat ist aber Propan.
Propan ist nur wenig klimaaktiver als Kohlendioxid, und es erlaubt es, die Vorlauftemperatur höher zu betreiben. Allerdings ist Propan brennbar, so dass derzeit einige, auch deutsche Hersteller wie Viessmann und Bosch, Wärmepumpen auf dieser Basis entwickeln, die hauptsächlich als kompakter Block außen installiert werden, wo dies möglich ist, weil der Betrieb mit Propan innen zu gefährlich wäre. Die Alternative ist, die Menge an Kühlmittel auf ein Fünftel zu reduzieren, damit innen eingebaute Pumpen möglichst wenig Propan nutzen.
Dr. Lena Schnabel und ihre Kolleg:innen vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben mittels Redesign und Optimierung der Komponenten gezeigt, dass nur 146 Gramm Propan nötig sind. Dies ermöglicht sogar Baugrößen und Vorlauftemperaturen, um eine bestehende Gasheizung innerhalb von Wohnungen direkt zu ersetzen. Wärmepumpen zeigen daher noch viel Optimierungspotenzial, mit denen eine Menge an Energie aus der heutigen Debatte gezogen werden kann.
Dieser Beitrag basiert auf einem sehr viel längeren Artikel in der Zeitschrift ‚The Economist‘, September 9th-15th., pp. 66-67
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