Klimaneutraler Gebäudebestand: Gebäudeheizung der Zukunft

Zusammenfassung

Überblick

Der Artikel zeigt Optionen für Nichtwohngebäude zur klimafreundlichen Erzeugung von Raumwärme (Heizung) und Warmwasser sowie der Senkung des Energieverbrauchs durch energetische Sanierungen (Dämmung).

1 Motivation: Warum mit Wärmeversorgung beschäftigen?

Wissen Sie, wie das Büro- und Verwaltungsgebäude, die Produktions-, Lager- und Werkshallen beheizt werden? Wie hoch der Energieverbrauch ist? Ist die Höhe der Energiekosten bekannt? Der russische Angriffskrieg in der Ukraine und die dadurch ausgelöste Energiepreisexplosion, aber auch Nachhaltigkeitsbestrebungen in Unternehmen machen Fragen wie diese hochaktuell und werfen neue auf: Wie sollen Gebäude in Zukunft mit Wärme versorgt werden, ohne die Klimakrise zu befeuern?

Heizen mit Erdgas war lange Zeit am günstigsten. Gilt dies auch in Zukunft? Die Wahl des Wärmeerzeugers ist immer auch eine Wette auf die Entwicklung der Energiepreise der nächsten 20 bis 30 Jahre. Da Energiepreise durch Steuern und Abgaben politisch beeinflusst werden, kann es jedoch helfen, sich die langfristigen Ziele der Regierung vor Augen zu halten: Bis 2045 soll Deutschland klimaneutral sein, was bedeutet, dass kein Erdgas und Heizöl mehr zur Wärmeerzeugung verwendet werden soll. Um das zu erreichen, wurden bereits verschiedene Gesetze verabschiedet oder sind in ihrer Einführung wahrscheinlich, weil sie im Koalitionsvertrag vereinbart wurden oder in europäische Regelungen einfließen.^[1]

Es ist wahrscheinlich, dass die Bedingungen für fossile Heizungen in Zukunft weiter verschlechtert werden, z. B. durch einen Anstieg der CO2-Bepreisung. Neben Rahmenbedingungen, die den Einsatz von fossilen Heizungen erschweren, gibt es auch Förderprogramme, steuerliche Vorteile und Beratungsangebote, die die Entscheidung zugunsten eines erneuerbaren Wärmeerzeugers erleichtern sollen.

Heizungssysteme werden durchschnittlich 20 bis 30 Jahre betrieben. Steht die Entscheidung an, wie die eigenen Gebäude in Zukunft beheizt werden sollen, ist es wichtig, dass diese Entscheidung frühzeitig und informiert getroffen wird, da bei erneuerbaren Heizungssystemen zurzeit lange Wartezeiten wegen Fachkräfte- und Materialmangel auftreten. Darüber hinaus ist eine gute Planung essenziell für eine effiziente und damit langfristig günstige Nutzung erneuerbarer Energien für die Wärmeerzeugung. Außerdem sollten vermieden werden, sich vom Gesetzgeber überraschen zu lassen. Schlechtes und vermeidbares Beispiel: Die Heizöl-Heizung geht im Winter kaputt und muss aus Mangel an zeitnah verfügbarer Alternativen durch eine neue Heizöl-Heizung ersetzt werden.

Neben der Art des Wärmeerzeugers lohnt sich der Blick auf die Effizienz des Gebäudes immer. Lohnt sich eine energetische Sanierung? Welches Potential haben Gebäudeautomatisierung, Verhaltensänderung oder gering-investive Dämmmaßnahmen?

[1] s. Abschn. 5.

2 Heizungssystem: Welche Optionen gibt es?

Die Technologien des fossilen Status-Quo sind das Heizen mit Erdgas oder Heizöl. Alternativen sind der Anschluss an ein Fernwärmenetz, das Heizen mit Umweltwärme und Strom durch Wärmepumpen oder die Verfeuerung von Holz.

2.1 Anschluss an ein Wärmenetz (Nah-/Fernwärme)

Kraftwerke zur Stromerzeugung erzeugen große Mengen an Abwärme, die über Rohrleitungen zu Gebäuden in der Umgebung transportiert werden kann. Diese Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK) finden sich oft in städtischen Gebieten und versorgen viele Haushalte und Unternehmen zentral mit Wärme. Aber auch im ländlichen Raum gibt es oft genossenschaftlich organisierte zentrale Heizwerke oder KWK-Anlagen, die Wärme liefern.

Diese Form der Wärmeversorgung hat den Vorteil, dass der Gebäudeeigentümer nur in eine Übergabestation zum Anschluss an das Wärmenetz investieren muss (vierstellige Kosten). Wenn sich das Gebäude in einem Wärmenetzgebiet befindet, ist der Anschluss an ein Wärmenetz der einfachste Weg, die Wärmeversorgung des Gebäudes für die Zukunft zu sichern.

Klimabilanz von Nah-/Fernwärme

Die Wärme in KWK-Anlagen (z. B. Erdgas-Blockheizkraftwerke oder Kohlekraftwerke) wird heute oftmals noch durch fossile Brennstoffe erzeugt. Die anfallenden Emissionen werden jedoch größtenteils dem erzeugten Strom angerechnet, weshalb die (Ab-)wärme bilanziell CO2-arm ist. In Zukunft soll die Erzeugung von Fernwärme klimafreundlich erfolgen, z. B. durch Großwärmepumpen, Biomasseheizkraftwerke und industrielle Abwärme. Die gute Nachricht aber für Gebäudeeigentümer: Darum muss sich der Netzbetreiber kümmern. Für kommende gesetzliche Anforderungen an die Wärmeversorgung gewährt der Gesetzgeber der Fernwärme einen Vertrauensvorschuss und sie zählt z. B. als Erfüllungsoption bei der geplanten 65-%-Regel im Gebäudeenergiegesetz (GEG). Damit ist die im Koalitionsvertrag enthaltene Vorgabe zur Erreichung der klimapolitischen Ziele im Wärmebereich gemeint, dass jede ab 2025 neu eingebaute Heizung auf der Basis von 65 % erneuerbarer Energien betrieben werden soll.

2.2 Wärmepumpen

Ein Wärmeübertrager entzieht der Umwelt Wärme, die durch Kompression auf eine höhere Temperatur gebracht wird. Für 1 Kilowattstunde elektrischer Energie zum Betreiben dieses Prozesses werden bis zu 5 Kilowattstunden Wärme erzeugt. Der W...