5.3. Individuelle Wärmepumpe versus kommunales Wärmenetz - Warum sind Wärmepumpen problematisch?

Wie können wir unsere Raumwärme- und Warmwasserversorgung umstellen, künftig klimaneutral und möglichst kostengünstig? Wärmepumpen werden in maßgebenden Szenarien dazu als wichtigster Baustein gehandelt, nun anscheinend auch staatlich favorisiert, medial und finanziell zunehmend gefördert. Wärmenetze werden zwar auch benannt, aber es passiert viel zu wenig, angesichts des überragenden Potentials bei Verwendung angemessen großer Saisonspeicher.
Das Problem:
Wärmenetze sind schwieriger zu organisieren und in ihrer Wirtschaftlichkeit von der Anschließerdichte abhängig. Jede am Einzelobjekt mit finanzieller Hilfe installierte Wärmepumpe bindet nun Abnehmer und verzerrt damit unzulässig den Wettbewerb.
Es ist also ratsam, erst genau zu rechnen und dann zu bauen.

Eine direkte Gegenüberstellung soll sensibilisieren und aufwecken: Individuelle Wärmepumpe versus kommunales Wärmenetz.

Verglichen werden nur zwei Zahlen, die Kosten und der Stromverbrauch, hochgerechnet auf ganz Deutschland unter der hypothetischen Annahme, dass die gesamte Wärmeversorgung (Öffentlichkeit, Gewerbe, Wohnung) mit nur einer dieser Techniken erfolgt. Vergleichbarkeit entsteht durch die parallele Anwendung gleicher statistischer Eingangsgrößen:

Gesetzter mittlerer Wärmeverbrauch der beheizten Gebäude nach ihrer energetischen Sanierung: 80 kWh/m²/a
mittlere Wohnfläche: 46,5 m²/Kopf
Anteil der Nichtwohngebäude am Wärmeverbrauch: 37%

Weitere Basisdaten entstammen

hauptsächlich vom Fraunhofer ISE und von Herstellern durchgeführten Feldversuchen an etwa 200 Wärmepumpenanlagen,
der unter Heliogaia erstellten Abschätzung zu vier Modellszenarien für 100% solare kommunale Wärmenetze mit Saisonspeicher.

Ergebnisse:

	Kosten in €/Monat/Kopf	Stromverbrauch in TWh/a

Wärmepumpenheizung	82	139
Heliogaia-Netz	60	14

Wärme aus Wärmepumpen ist mit durchschnittlich mindestens 82 €/Monat/Kopf deutlich teurer
als die aus einem Heliogaia-Netz mit letztlich 60 €/Monat/Kopf.
Heliogaia braucht jährlich 14 Terawattstunden Elektroenergie zum Betrieb seiner Umwälzpumpen.
Wärmepumpen benötigen 139 TWh Strom,
- unter der Voraussetzung einer Halbierung des Gebäudewärmeverbrauchs (von aktuell durchschnittlich ca. 160 auf 80 kWh/m²/a) und
- unter Hinzunahme einer noch nicht vorhandenen Speicher- und Ausgleichstechnik für Jahreszeiten und Flauten.

Die Wärmepumpenlösung braucht damit mehr Strom als den vollen Jahresertrag aller aktuell vorhandenen deutschen Windkraftwerke, Stand 2022 (123 TWh/a), konzentriert im Winter.

Der ermittelte Preis von 82 €/Monat/Kopf für die Wärmepumpenlösung ist dabei keineswegs eine sichere Größe. Er hängt einerseits stark vom Stromtarif ab und andererseits davon, auf welche Nutzerzahl sich die jeweilige Investition verteilt.
Unserer Rechnung liegen günstigste Annahmen zugrunde, wodurch der Monatspreis leicht auch auf das Doppelte der Vergleichszahl (60 €/Monat/Kopf) steigen kann oder mehr. Solche Auswirkungen lassen sich durch Parameteränderungen in der zugrundeliegenden Rechen-Tabelle Kosten und Strombedarf der Wärmepumpe (Formate ods oder xlsx) leicht feststellen.

Erhöht man z.B. den aus der Quelle übernommenen Stromtarif von 0,2753 €/kWh auf die auch zwischenzeitlich überschrittenen 0,40 €/kWh, so ergibt sich bereits ein Preis von 101 €/Monat/Kopf für die Versorgung durch Wärmepumpen.
Verwendet man für die Verteilung der Investitionskosten den Deutschlanddurchschnitt von 1,94 Bewohnern pro Haushalt, anstelle der aus den Feldversuchen gewonnenen 3,69 Personen (Tabelle, Zelle B20, Personen pro WP-Anlage), so ergeben sich mit dem neuen Stromtarif zusammen bereits 138 €/Monat/Kopf. Das ist nicht abwegig, wenn man bedenkt, dass 44% der Wohnflächen in Gebäuden mit nur einem Haushalt liegen.
Hohe Jahresarbeitszahlen zwischen 3 und 4 lassen sich in den Feldversuchen nur mit geringsten Heizkreis-Vorlauftemperaturen von 32...33 Grad erreichen, weshalb Flächenheizungen notwendig sind. Diese Investitionen wurden auf keiner der beiden Seiten in Rechnungen einbezogen, ebensowenig energetische Sanierungskosten, Fördergelder oder Zinsen für Kredite.

Eine einfacher zu lesende Rechnung , die auf vergleichbaren Grunddaten, aber aktuellen Angaben des Stromlieferanten basiert, stammt aus März 2024 und liefert zum Vergleich:

	Kosten in €/Monat/Kopf	Stromverbrauch in TWh/a

Wärmepumpenheizung	109	148
Heliogaia-Netz	60	14

So wird deutlich, dass wir uns mit Wärmepumpen wieder auf extrem unsicheres Gelände begeben: Starke Abhängigkeit von Stromtarifen und von Energielieferanten überhaupt.
Nach dem Motto "ein Problem lösen, ein anderes schaffen" werden Wärmepumpen noch immer gefördert, trotz weiterer bekannter, damit verbundener Probleme:

Gefährdung der Klimaziele durch rasante Anhäufung von Kältemitteln mit im Vergleich zu CO2 teils mehrtausendfachem Treibhauspotential [40] [78] *),
Durchplastung und mögliche weitere Kontamination der Böden durch kommunal flächendeckenden Einbau von soleführenden Erdkollektoren bzw.
Gefährdung des Trinkwassers durch unzählige Tiefenbohrungen und damit mögliche Durchmischungen der Grundwasserhorizonte sowie
großflächige thermische Störungen des Bodenlebens,
die Notwendigkeit zur Herstellung riesiger, aufwendig und teils ökologisch fragwürdig erzeugter Elektro-Speicherkapazitäten, verbunden mit hohem Wirkungsgradverlust,
Beunruhigung der Wohnumgebung durch Verdichtung der Geräuschkulisse.

Jede installierte Wärmepumpe suggeriert damit fälschlich eine punktuell gelungene klimaneutrale Wärmeversorgung und verschlingt obendrein massenhaft Strom und Finanzmittel, andernorts dringend benötigt.

Weit effektiver wäre die gemeinde-interne 100% solare Wärmenetz-Lösung, z.B. auf genossenschaftlicher Basis. Sie widerspricht zwar unserem Hang zur Individualisierung, ist aber für die Wärmeerzeugung bei Massenanwendungen unschlagbar: Ökologisch weniger problematisch, technisch überschaubar, nicht teurer als bisherige Heizanlagen, mit höchstem Wirkungsgrad und ohne Elektro- oder Gasspeicher. Sie wird in der hier vorgelegten Abschätzung (Energiewende-Plan) favorisiert. Eine beliebig lange Dunkelflaute ohne Wind und Sonne ist dann kein Thema mehr für die sichere Raumwärmeversorgung.
Eine physikalisch- energetische Bewertung der Wärmepumpe steht unter FAQ , Frage 22

Wärmepumpentechnik eignet sich

als Nischenlösung bei sehr geringer Verbraucherdichte (unter 4000 Siedler auf 150 km²) und
als Übergangslösung in Heliogaia-Heizstationen zur Versorgung des noch unsanierten Gebäudebestandes über die dritte Leitung.

Wird ihr Einsatz nicht zeitnahe auf diese Fälle beschränkt, gefährden wir das Gelingen der Energiewende. Wir finanzieren mit steuergestütztem Fördergeld unsere eigene Verarmung und einen über das Notwendige hinauslaufenden aufgeblähten Stromnetz- und Windausbau, schlimmstenfalls wegen des horrenden Stromverbrauchs auch eine Wiederkehr der Atomenergie.

*) „Entweichen z. B. 2 kg des Kältemittels FKW R404A, so entwickelt diese Menge an Kältemittel das gleiche Treibhauspotenzial wie 6,5 Tonnen Kohlendioxid, die beispielsweise bei der Verbrennung von 32.500 kWh Erdgas anfallen. Dies entspricht in etwa der Energiemenge, die man 3 Jahre zum Beheizen eines normalen Neubaus einsetzen würde.“ [https://www.energie-experten.org/heizung/waermepumpe/technik/kaeltemittel]

Stabile FKW sind im Unterschied zu Kohlendioxid kein natürlicher Bestandteil der Luft und machen bisher auch nur einen verschwindenden Anteil der Klimabelastung aus. Sie sollten in den nächsten Jahren nicht mit bester Absicht noch weiter durch massenhafte Installation von Wärmepumpen großräumig in Stellung gebracht werden, mit dem heute leider nicht mehr geringem Risko der Freisetzung durch Naturkatastrophen, Terror, Krieg oder anderes menschliches Versagen. Allen sind die Bilder aus der Ukraine, den Erdbebengebieten oder dem Ahrtal bekannt.

Es gibt eine verwirrende Anzahl ausgesprochen stabiler FKW mit sehr hohem Treibhauspotential, [142] [31], die dauerhaft und unwiederbringlich in den Weiten der Atmosphäre untertauchen könnten, vielleicht mit zusätzlichen, noch unbekannten Nebenwirkungen. Wer kann das angesichts der Technikgeschichte ernsthaft verantworten wollen.
Nicht so beständige Alternativen sind dann wieder brennbar, explosiv oder gesundheitsgefährdend, andere verteuern weiter die Geräte.
Es ist pro Wärmepumpe mit 1 bis 6 kg Kältemittel zu rechnen.
Wegen größerer Preisunterschiede sind einige davon auch beliebte Schmuggelware zur Umgehung von Klimaschutz-Vorschriften, dem hier durch die "Initiative Ehrenwort" unter Fachfirmen entgegnet werden soll.

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