Wärmepumpen müssen boomen – aber wie?
Wärmepumpen spielen eine zentrale Rolle beim ökologischen Umbau des Gebäudesektors. Sie werden mit Strom betrieben, der perspektivisch vollständig mit erneuerbaren Energien erzeugt wird. Öl- und Gasheizungen sollen so ersetzt werden. Mit reduzierten Strompreisen und steigenden CO2-Preisen wird bereits im Jahr 2025 der Betrieb von Wärmepumpen kostengünstiger als der von Gaskesseln sein. Dies gilt selbst dann, wenn die Anschaffung einer Wärmepumpe nicht mehr gefördert wird, erklärt Dr. Sibylle Braungardt.
Für die Frage, ob sich ein Umstieg auf eine Wärmepumpe rechnet, sind zwei Faktoren relevant:
- die Heizkosten, die sich aus der Entwicklung der Strompreise im Vergleich zu den Preisen für fossile Energieträger ergeben, und
- die Anschaffungskosten der Wärmepumpe im Vergleich zu fossilen Heizungen.
Die Entwicklung der Preise für fossile Energien und für Strom hat die Politik zu Gunsten erneuerbarer Energien beeinflusst: Seit Januar 2021 gibt es einen CO2-Preis für fossile Energien zum Heizen, der diese verteuert. Zudem sieht der Koalitionsvertrag eine Abschaffung der EEG-Umlage vor, was die Strompreise reduzieren wird.
Dieser Beitrag beleuchtet, wie sich die CO2-Bespreisung und die EEG-Umlage auf die Betriebskosten und die Wärmegestehungskosten unterschiedlicher Wärmeversorgungstechnologien auswirken. Die Wärmegestehungskosten setzen sich zusammen aus allen Kosten, die Betreibenden der Anlage für eine erzeugte Wärmeeinheit entstehen; dazu gehören Investition, Betrieb und Verbrauch.
Dabei vergleiche ich jeweils das Baseline-Szenario mit den heutigen Rahmenbedingungen (also mit moderatem Anstieg des CO2-Preises und ohne Abschaffung der EEG-Umlage) mit dem Reform-Szenario, das steigende CO2-Preise und die Abschaffung der EEG-Umlage abbildet. Im Reform-Vorschlag liegt der CO2-Preis für das Jahr 2030 bei 155 Euro pro Tonne und somit 30 Euro/t CO2 über der Entwicklung in der Baseline. Durch die Abschaffung der EEG-Umlage reduziert sich der Strompreis gegenüber der Baseline-Entwicklung im Jahr 2030 um vier Cent pro Kilowattstunde; durch die Senkung der Stromsteuer auf den in der EU gültigen Mindeststeuersatz um weitere 1,9 ct/kWh.
1. Heizkosten: Höhere Preise für fossile Energieträger und sinkende Kosten für Strom
Steigende CO2-Preise bedeuten höhere Heizkosten bei Erdgaskesseln (also jährliche Kosten für den Gasbezug), während sinkende Strompreise die Heizkosten von Wärmepumpen reduzieren.
Die Abbildung 1 zeigt beispielhaft, wie sich die jährlichen Heizkosten in einem teilsanierten Einfamilienhaus im Zeitraum von 2020 bis 2030 entwickeln. Derzeit ist die Erdgasheizung noch die günstigere Heizung. Aber bereits im Jahr 2025 übersteigen die Heizkosten einer Erdgasheizung mit dem derzeitigen CO2-Preispfad die einer Wärmepumpe (Baseline-Szenario). Im weiteren Zeitverlauf steigt der preisliche Vorteil der Wärmepumpe deutlich, sodass das Heizen mit einer Erdgasheizung im Jahr 2030 etwa doppelt so teuer ist als mit einer Wärmepumpe. Noch deutlicher wird der Unterschied, wenn die CO2-Preise stärker steigen (Reform-Szenario).
Abbildung 1: Jährliche Heizkosten im Anwendungsfall Einfamilienhaus teilsaniert, Quelle: Öko-Institut
2. Anschaffungskosten: Ohne Förderung sind Wärmepumpen häufig nicht wirtschaftlich
Der Einsatz von Wärmepumpen ohne Förderung ist im Vergleich zu Gaskesseln oft nicht wirtschaftlich, wenn man auch die Investition sowie die Wartungs- und Infrastrukturkosten berücksichtigt (Abbildung 2). Trotz der niedrigen Betriebskosten von Wärmepumpen können die hohen Anschaffungskosten oft während der Lebensdauer einer Anlage nicht erwirtschaftet werden.
In den betrachteten Einfamilienhäusern sind die Wärmegestehungskosten von Gaskesseln (also die jährlichen Gesamtkosten, die sich aus der Investition, der jährlichen Wartung sowie den jährlichen Bezugskosten für das Erdgas) auch mit sinkenden Strompreisen niedriger als die der Wärmepumpen (Jahr der Anschaffung: 2025). In Mehrfamilienhäusern stellen Wärmepumpen im Reform-Szenario jedoch die preisgünstigere Alternative dar. Abbildung 2 zeigt die Wärmegestehungskosten ohne Förderung sowohl im Baseline- als auch im Reform-Szenario. Die schwarze Linie zeigt die Höhe der Kosten von Erdgas-Kesseln im Reform-Szenario, das heißt mit erhöhtem CO2-Preis, und veranschaulicht somit den direkten Vergleich zu den Kosten der Wärmepumpen in beiden Szenarien.
Abbildung 2: Wärmegestehungskosten ohne Förderung (Cent pro Kilowattstunde (ct/kWh)) Quelle: Öko-Institut
Bezieht man aber die bestehende Förderung von Wärmepumpen mit ein, erhält man ein anderes Bild. Bei den derzeitigen bestehenden Fördermöglichkeiten in der Bundesförderung für effiziente Gebäude (Förderung von bis zu 45 Prozent der Anschaffungskosten) sind die Wärmegestehungskosten von Luft- und Erdwärmepumpen in den Szenarien mit sinkenden Strompreisen für alle Anwendungsfälle günstiger, als die der Erdgasheizung (Abbildung 3). Die Linie und dementsprechend auch die Kosten von Erdgas liegen dabei in allen betrachteten Fällen oberhalb der Wärmegestehungskosten von Wärmepumpen.
Abbildung 3: Wärmegestehungskosten mit Förderung (ct/kWh) Quelle: Öko-Institut
Wie viel Förderung notwendig ist
Durch die Reform der Steuern und Abgaben bei den Energiepreisen sinkt auch die Förderquote, die notwendig ist, um bei den Wärmegestehungskosten eine Kostengleichheit zwischen Wärmepumpe und Gaskessel zu erreichen. Abbildung 4 stellt für die verschiedenen Preispfade dar, wie stark die Investitionskosten für Wärmepumpen mit Hilfe einer Förderung reduziert werden müssten, um das Niveau der Wärmegestehungskosten eines Gaskessels zu erreichen (Investition im Jahr 2025):
Mit dem aktuellen Strompreis sowie dem aktuellen CO2-Preispfad im Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG) muss für das beispielhafte teilsanierte Einfamilienhaus (EFH) der Einbau einer Wärmepumpe mit 24 Prozent der Investition bezuschusst werden, um im Vergleich zum Gaskessel kosteneffizient zu sein. Im Gegensatz dazu ist die Wärmepumpe im Szenario mit höheren CO2-Preisen (BEHG Reform) und niedrigen Strompreisen (Reform) wirtschaftlicher als die Gasheizung.
Im Reform-Szenario sind Wärmepumpen in sechs der acht Anwendungsfälle auch ohne Förderung die wirtschaftlichere Technologie. Lediglich für Erdsonden-Wärmepupen, bei denen zusätzlich eine Bohrung ins Erdreich notwendig ist, wäre in teilsanierten und sanierten Einfamilienhäusern eine Förderung von 16 bis 18 Prozent notwendig, um die wirtschaftliche Tragfähigkeit zu gewährleisten.
Abbildung 4: Vergleich der Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen für verschiedene Energiepreisentwicklungen Quelle: Öko-Institut
Fazit: Wie Wärmepumpen zur Transformation des Gebäudesektors beitragen werden
Die Klimaziele im Gebäudesektor können nur dann erreicht werden, wenn der Ausstieg aus fossilen Heizenergieträgern schnell erfolgt. Insofern muss der Marktanteil von Wärmepumpen in den nächsten Jahren stark ansteigen.
Die Entwicklung der Energiepreise für fossile Heizungen und Strom spielen für die Transformation des Gebäudesektors eine zentrale Rolle, da die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen als Schlüsseltechnologie für diesen Prozess deutlich verbessert werden muss. Mit reduzierten Strompreisen und steigenden CO2-Preisen ist bereits im Jahr 2025 der Betrieb von Wärmepumpen kostengünstiger als der von Erdgaskesseln. Bezieht man aber auch die Investitionskosten in die Wirtschaftlichkeitsberechnungen mit ein, ergibt sich ein etwas differenzierteres Bild. Mit der Reform der Energiepreise führt die Wärmepumpe auch unter Einbezug der höheren Anschaffungskosten in den meisten, aber eben nicht in allen Fällen zu niedrigeren Jahreskosten. Aus diesem Grund erscheint für ausgewählte Einsatzfälle auch eine Weiterführung der Förderung angebracht.
Methodischer Ansatz
Für die Untersuchung wurden ein typisches Ein- und Mehrfamilienhaus (EFH/MFH) aus den 1960er Jahren betrachtet. Für beide Gebäudetypen werden zwei energetische Zustände analysiert: ein teilsanierter Zustand und ein energetisch gut sanierter Zustand. Abbildung 5 zeigt eine Übersicht über die betrachteten Anwendungsfälle und ihre Charakteristika.
Abbildung 5: Übersicht der betrachteten Anwendungsfälle Quelle: Öko-Institut
Dr. Sibylle Braungardt aus dem Bereich Energie & Klimaschutz des Öko-Instituts in Freiburg beschäftigt sich in ihrer wissenschaftlichen Arbeit mit der Wärmewende. Der Beitrag entstand unter Mitarbeit von Clara Schlomann.
Sehr geehrte Frau Dr. Braundardt,
ein sehr interessanter Beitrag.
Nachstehend eine kurzen Historie und Erfahrungen mit Wärmepumpen:
Ich habe im Jahr 1981 meine erste Erdreich-Wärmepumpe in meinem Haus insalliert und läuft immer noch. Sie hatte mit 4.7 KW Anschlussleistung eine Heizleistung von ca. 13 KW und war für 180 m2 Wohnfläche ausreichennd dimensioniert (100% Fußbodenheizung + 800 Liter Pufferspeicher ). Anfangs mit 3 festen Abschaltzeiten und später durch eine Rundsteuerung variable Abschaltzeiten jeweils mit einem 2-Tarifzähler. Es gab keine Zuschüsse. Im Gegenteil ich hatte größte Probleme, die vom örtlichen Versorgungsunternehmer genehmigt zu bekommen.
Heute habe ich in meinem jetzigen Haus ebenfalls eine Erwärme-WP (Sonde) mit 6KW Heizleistung (ohne Pufferspeicher) und 1-Tarifzähler installiert.
Der Anreiz für eine Wärmepumpe war neben ökologischen Gesichtspunkten die geringeren Betriebskosten. Es gab einen 2-Tarifzähler mit merklichen Rabatten auf den Wärmepumpenstrom. Anfangs abhängig nur vom örtlichen Netzbetreiber später (in Grenzen) gab es dann auch andere Stromanbieter die WP-Strom verkauften. Der Rabatt auf WP-Strom ist dann immer wieder gesunken.
Deshalb habe ich heute einen 1-Tarifzähler, da mit Heiz-Stromkosten von jährlich ca. 500 EUR kaum ein Anreiz besteht, einen 2-Tarifzähler mit möglichen Einschränkungen zu betreiben.
Die Strompreisesenkung in Ihrem Beitrag ist sehr ambitioniert. Meine ersten Erfahrungen mit der EEG-Umlage ist, dass die Reduzierung von ca. 3 cent in 2021/2022 durch gleichzeitige Erhöhung des Strompreises durch den Netzbetreiber bzw. den Stromanbieter diese ausgeglichen wurde. Dies wird auch vermutlich mit den restlichen 6 ct EEG-Umlage so geschehen.
Es fehlen Anreize für WP-Betreiber, durch flexsible Stromtarife (intelligente Stromtarife). Zusammen mit Pufferspeicher könnten die Netze entlastet werden. Dies könnte vor allem für Mehrfamilienhäuser einen Anreiz dastellen. Hier müsste die Förderung überdacht werde. Die z- Zt. hohen Investitionsförderungen werden z. T. durch überhöhte Preise bei der Investition z. Teil wieder aufgefressen.
Ich wünsche mir, dass die von Ihnen prognostierte Preisentwicklung des Strompreises so zutrifft. Sie ist vor allem in der jetzigen Form mit der hohen EEG-Umlage unsozial ist, weil Familien mit Kinder in gemieteten Wohnungen diese bezahlen müssen.
Mit freundlichen Grüßen
Andreas Küppers
Wie die Ausführungen zeigen, sind die Wärmepumpen umso wirtschaftlicher, je größer die aus gelegt sind.
Daher sollte man über Quartierlösungen Fernwärme mit Groß-Wärmepumpen und Eisspeicher und Strombezug aus dem Mittelspannungsnetz nachdenken!
Mein wenig ermutigender Beitrag zu den Heizkosten bezogen auf die Strompreise:
Mein Stromanbieter, der größte Ökostromanbieter Deutschlands, 1999 gegründet, hat vor 12 Tagen seine Schreiben zur aktuellen Tariferhöhung ab 01. Juni d.J. versandt. Bis zu diesem Stichtag lag der kW-Preis für Wärmepumpenstrom 8 cent unter dem für den normalen Haushaltsstrom, der Grundpreis lag gleich auf.
Ab 1. Juni liegt der Arbeitspreis für den WP-Strom mit dem normalen Stromtarif gleich auf, der jährliche Grundpreis wird ausschließlich für den WP-Strom um 60 Euro pro Jahr angehoben. Der Strompreis für die Wärmepumpe liegt damit deutlich über dem normalen Stromtarif. Eine telefonische Nachfrage hierzu erbrachte keine sachliche Begründung, aufgrund fehlender Kompetenz im Telefonzentrum. Ich gehe von einer spezifischen Tariferhöhung aufgrund meines relativ geringen Jahresverbrauchs von 1600 kWh aus.
Auch wenn ich mich aus Nachhaltigkeitsgründen beim Neubau meines EF-Hauses in 2014 für Erdwärme mit Flächenkollektoren entschieden habe, ist diese Preispolitik in meinen Augen unklug. Wer schafft sich eine wärmepumpenbasierte Heizung an, wenn sie und er die geringeren Stromkosten mit höheren Tarifen büßen muss?