You are using an outdated browser. Please upgrade your browser to improve your experience.

print article Artikel drucken

Neue Studie: Heizungssysteme im Vergleich

Im Auftrag des Umweltbundesamtes hat das Beratungsunternehmen Ecofys unterschiedliche Heizungssysteme in Bezug auf Umweltwirkungen und Wirtschaftlichkeit miteinander verglichen. Die Ergebnisse überraschen zum Teil, werfen jedoch auch einige Fragen auf.

studie, umweltbundesamt, ecofys, umweltwirkungen heizungssysteme
Henrik Vogel/pixelio

Der Studie liegt eine festgelegte Versorgungsaufgabe zu Grunde: die Bereitstellung von Heizwärme, Warmwasser und Belüftung der Gebäude für unterschiedliche Gebäudegrößen und Energiestandards. Untersucht wurden zwei unterschiedliche Gebäudetypen: ein 116 Quadratmeter großes Reihenendhaus sowie ein Mehrfamilienhaus mit 10 Wohneinheiten und insgesamt 707 Quadratmetern Wohnfläche. Für beide Gebäudetypen wurden jeweils vier Energiestandards simuliert: ein unsanierter Altbau, ein Neubau nach Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009, ein KfW-Effizienzhaus-Neubau sowie ein Passivhaus-Neubau. Für jeden Energiestandard wurden – abhängig von ihrer Eignung - teils unterschiedliche Heizsysteme untersucht. Die angenommene Lebensdauer betrug bei allen Heizungssystemen 20 Jahre.

Als weiterer Bestandteil der Studie macht eine Sensitivitätsanalyse den Einfluss der bestehenden Bandbreite von Wirkungsgraden der Heizungssysteme deutlich, indem sie Standardannahmen und die Daten aus Feldversuchen einbezieht.

Die Ergebnisse im Einzelnen

1.Emissionen:

studie, umweltbundesamt, ecofys, umweltwirkungen heizungssysteme
Ecofys

Wie zu erwarten verursachen die Heizungssysteme im unsanierten Altbau die meisten Emissionen. Am höchsten liegen hier die Ölkessel. Sole-/Wasser-Wärmepumpen schneiden etwas besser ab als Luft-/Wasser-Wärmepumpen; beide liegen jedoch mit ihren Emissionen – sofern sie mit konventionell erzeugtem Strom betrieben werden – über den mit Gas befeuerten Brennwertkesseln, BHKWs und Absorptionswärmepumpen. Ferner treten bei den Wärmepumpen – abhängig von der Auslegung der Anlage – die höchsten Schwankungen in den Emissionen (Sensitivität) von Projekt zu Projekt auf.

Die geringsten CO2-Emissionen verursachen bei allen vier Energiestandards die holzbefeuerten Heizsysteme, da hier das Kohlendioxid, das die Bäume beim Wachstum aufgenommen haben, positiv angerechnet wird. Allerdings sind diese Heizsysteme aufgrund ihrer zunehmenden Konkurrenz zu anderen Holznutzungen nicht unumstritten. Ferner eignet sich längst nicht jede Holzfeuerung für jeden Standort.

Im Großen und Ganzen ist die Reihenfolge der einzelnen Wärmeerzeuger bei allen vier Energiestandards dieselbe – mit der Ausnahme, dass Wärmepumpen in energieeffizienteren Gebäuden tendenziell besser abschneiden als Gas-Brennwertkessel. Die Unterschiede sind jedoch oft nur marginal - immer unter der Voraussetzung, dass für die Wärmepumpen konventioneller Strom verwendet wird. Im Fall des Passivhauses fallen die hohen Emissionen bei der elektrischen Direktheizung auf.

studie, umweltbundesamt, ecofys, umweltwirkungen heizungssysteme
Ecofys

Der Emissionsvergleich für das Mehrfamilienhaus fällt ähnlich aus. Auch hier weisen die Heizungssysteme der Passivhäuser im Schnitt die niedrigsten Emissionen auf. Die Schwankungen (Sensitivität) bei den Wärmepumpen sind hier tendenziell noch größer als im Einfamilienhaus.

studie, umweltbundesamt, ecofys, umweltwirkungen heizungssysteme
Ecofys

2. Gesamtkosten pro Jahr:

Etwas überraschend gestaltet sich das Bild bei den Jahresgesamtkosten, die sich aus verbrauchsgebundenen Kosten (Brennstoff, Strom), betriebsgebundenen Kosten (z. B. Wartung) und kapitalgebundenen Kosten (u. a. Anschaffungspreis für die Anlage, verzinst mit 6% über 20 Betriebsjahre) zusammensetzen. Teils resultieren die Überraschungen jedoch aus den in der Studie angenommenen, sehr moderaten Preissteigerungen für Energie (Erdgas 1,35% p.a., Heizöl 1,23% p.a., Strom 0,07% p.a., jeweils inflationsbereinigt) über die kommenden 20 Jahre. Ferner wurden in der Ecofys-Studie keinerlei Fördermittel berücksichtigt.

Zwar liegen die Kosten im unsanierten Altbau in fast allen Fällen höher als im Neubau, doch innerhalb der Neubaustandards ergibt sich eine unerwartete Reihenfolge: Die Beheizung eines KfW-70-Neubaus ist teurer als die eines Neubaus, der „nur“ den Anforderungen der EnEV erfüllt. Dies ist laut Ecofys mit den zusätzlichen Kosten für die Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung zu erklären, die sich sowohl in den kapitalgebundenen Kosten (Anschaffung) als auch im höheren Stromverbrauch niederschlägt. Der Mehrpreis wird in den untersuchten Fällen (und bei der angenommenen geringen Energiepreissteigerung) nicht vollständig durch eingesparte Energiekosten kompensiert.

Auffallend sind ferner die geringen Jahresgesamtkosten für die Ölheizungen. Zu bedenken ist jedoch, dass der Studie die Energiepreise von 2009 als „Startwerte“ zugrunde lagen – aus dem Jahr der Weltfinanzkrise also, in dem der Ölpreis sich auf einem vorübergehenden Tiefststand bewegte und auch im Vergleich zum Erdgaspreis recht günstig war.

studie, umweltbundesamt, ecofys, umweltwirkungen heizungssysteme
Ecofys

Weiter heißt es in der Ecofys-Studie: „In allen Fällen stellt sich der Gas-Brennwertkessel etwas besser dar als die Sole-Wasser Wärmepumpe, bei der gleichzeitig die Schwankungsbreite aufgrund der definierten Aufwandszahlen deutlich größer ist. Für Selbstversorger stellen Scheitholzkessel eine sehr günstige Versorgungsvariante dar, die jedoch nur in wenigen Fällen aufgrund der notwendigen Infrastruktur und manuellen Beschickung in Frage kommt. Die Heizungssysteme im Passivhaus sind im Mittel etwas günstiger als diejenigen im KfW70 bzw. im EnEV09 Neubau. Hier lassen sich demzufolge Emissionen sparen und zugleich die Wirtschaftlichkeit verbessern.

Mit zunehmend effizienteren Gebäudetypen wird der relative Anteil der kapitalgebundenen Kosten größer und der Einfluss der verbrauchsgebundenen Kosten kleiner. Dieser Effekt ist besonders gut beim Gas-Brennwertkessel zu beobachten, der für jeden Energiestandard zum Einsatz kommt. Bei relativ niedrigen Heizwärmebedarfen (wie beispielsweise Passivhaus-Mehrfamilienhäusern bzw. –siedlungen) wird eine Versorgung mit regenerativer Fern- bzw. Nahwärme zur Alternative, da nicht nur Emissionen gespart werden können, sondern auch die Kosten aufgrund der relativ großen Anzahl von Wohnungen vertretbar sind.“

Stichworte:
Aktuelles Heft
DETAIL 11/2018
DETAIL 11/2018, Licht und Raum

Licht und Raum

Zum Heft
Shop-Empfehlung
Anzeige

ARCHITEKTUR & DESIGN

Detail Newsletter

Wir informieren Sie regelmäßig über internationale Projekte, Neuigkeiten zu Architektur - und Designthemen, Research und aktuellen Veranstaltungen in unserem Newsletter.