Der heftig umstrittene Gesetzentwurf zum Heizungstausch wurde nun von der Bundesregierung auf den Weg gebracht. Ab 2024 soll möglichst jede neu eingebaute Heizung zu 65 Prozent mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Bestehende Heizungen dürfen vorab weiter betrieben, defekte weiter repariert werden. Lediglich bei einer Havarie ist bereits ab kommendem Jahr Schluss. Und bis spätestens 2045 soll das Heizen mit Öl, Gas und Kohle generell verboten und somit ein Drittel der deutschen CO2-Emissionen Geschichte sein. Die Ampel plant das novellierte Gesetz bis zur parlamentarischen Sommerpause durch den Bundestag zu bringen, was derzeit jedoch problematisch erscheint. So stimmte die FDP lediglich unter Vorbehalt zu, die Union kündigte gar erneut Widerstand gegen das Gesetz an, das „mit der Brechstange“ Wärmepumpen durchsetze.

Apropos Wärmepumpen: wie funktionieren die eigentlich? Nun, im Prinzip wie ein Kühlschrank, nur eben gerade anders herum. Ein Kühlschrank kühlt die Luft in seinem Inneren unter die Umgebungstemperatur herunter, eine Wärmepumpe dagegen sorgt für eine höhere Temperatur als die in ihrer Umgebung vorherrschende. Grundsätzlich gibt es drei Arten, die alle nach dem gleichen Prinzip arbeiten und sich die vorhandene Umweltenergie, die sowohl in der Luft, im Erdreich als auch im Grundwasser vorhanden ist, zunutze machen.
Bei einer Luftwärmepumpe oder Luft-Wasser-Wärmepumpe zieht ein Ventilator die Umgebungsluft an und leitet sie an einen Wärmetauscher. Im Wärmetauscher zirkuliert ein Kältemittel. Dessen chemische Eigenschaften sorgen dafür, dass es schon bei sehr niedrigen Temperaturanstiegen vom flüssigen in den gasförmigen Zustand wechselt. Die Energie der angesaugten Umgebungsluft geht im Wärmetauscher auf das Kältemittel über und verdampft. Ein strombetriebener Kompressor verdichtet den Dampf des Kältemittels, wodurch Druck und Temperatur steigen. Der erwärmte Dampf wird in den Heizkreislauf eingeleitet und seine Wärmeenergie dort mittels weiterem Wärmetauscher an Heizkörper, die Fußbodenheizung oder einen Warmwasserspeicher abgegeben. Dadurch kühlt das Kältemittel herunter, wird wieder flüssig und fließt auf dem Weg zurück zur Wärmepumpe noch durch ein Entspannungsventil, das den Druck entweichen lässt. Nun kann das Kältemittel erneut Energie aus der Umgebungsluft aufnehmen.
Bei einer Erdwärmepumpe wird die in der Erde enthaltene, thermische Energie über Erdkollektoren oder Erdsonden aufgenommen. Während Kollektoren auf großen Flächen, also etwa einer Wiese im Garten, in relativ geringer Tiefe flächig verbaut werden, ist für eine Sonde eine Bohrung von bis zu 100 Metern Tiefe nötig. Sowohl in Erdkollektoren als auch in Erdsonden zirkuliert dann ein Salz-Wasser-Gemisch, die Sole. Deshalb werden Erdwärmepumpen auch als Sole-Wasser-Wärme­pumpen bezeichnet. Über einen Verdampfer wird das Kältemittel verflüchtigt und über einen Kompressor verdichtet. Temperatur und Druck steigen. Anschließend wird die Energie im erhitzten Kältemittel an den Heizkreislauf übertragen. Wie bei anderen Wärmepumpensystemen verflüssigt sich das Kältemittel durch den Energieverlust und den damit verbundenen Temperaturabfall wieder. Ein Expansionsventil lässt überschüssigen Druck entweichen, ehe das Kältemittel zurück in die Erdkollektoren oder die Erdsonden fließt, um erneut Erdwärme aufzunehmen.
Für eine Wasserwärmepumpe, eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe oder auch Grundwasserwärmepumpe sind zunächst zwei Bohrungen bis zum Grundwasserspiegel nötig. In der einen wird ein Saugbrunnen installiert, der warmes, energiereiches Grundwasser aufnimmt und es zur Wärmepumpe leitet. In der anderen liegt ein Schluckbrunnen, über den das kalte Restwasser zurück ins Erdreich geleitet wird. Durch einen Abstand zwischen den Bohrungen (meist 15 Meter oder mehr) wird sichergestellt, dass das kalte, eingeleitete Wasser sich nicht mit dem vorhandenen warmen Grundwasser vermischt. Das geförderte Grundwasser überträgt seine Energie an ein Kältemittel, das verdampft. Der Dampf wird im Verdichter komprimiert und die gespeicherte Energie mittels Wärmetauscher an den Heizkreislauf abgegeben. Das Kältemittel ändert seinen Aggregatzustand wieder zu einer Flüssigkeit. Ein Entspannungsventil senkt den Druck und das Kältemittel fließt zurück zur Wärmepumpe, um neue Energie aufzunehmen.
Vergleicht man Wärmepumpen mit seit Jahrzehnten verbreiteten Heizsystemen wie Gas- oder Ölheizungen, fallen in erster Linie die extrem höheren Kosten ins Gewicht. Für Wärmepumpen werden schnell Beträge um die 30.000 € fällig. Hierin nicht enthalten sind bei Bestandsgebauten die noch bedeutend höheren Kosten für vorab nötige Sanierungsmaßnahmen wie Dämmung, neue Fenster, gegebenenfalls eine Fußbodenheizung und so manches mehr. Inklusive dieser Kosten kommt man schnell auf einen sechsstelligen Betrag und somit in für ‚Otto Normalverbraucher‘ unerschwingliche Sphären. Demgegenüber stehen zwar wesentliche Vorteile wie die ausgeprägte Energieeffizienz von Wärmepumpen. Die Effizienz einer Wärmepumpe ergibt sich aus der Jahresarbeitszahl im Zusammenspiel mit einem konkreten Gebäude und einer konkreten Heizanlage. Eine Wärmepumpe etwa mit einer Jahresarbeitszahl von 3,5 kann aus 1 kWh zugeführter elektrischer Energie 3,5 kWh Heizenergie generieren. Sie besitzt damit einen Wirkungsgrad von 350 Prozent. Je höher der Wirkungsgrad, umso wirtschaftlicher arbeitet die Anlage, denn sie benötigt dann verhältnismäßig wenig Strom, um Wärme zu erzeugen. Zudem wird der benötigte Wärmepumpenstrom von einigen Energieanbietern günstiger angeboten als ‚normaler‘ Haushaltsstrom. In Form von Ökoheizstrom könnten Wärmepumpen somit theoretisch komplett klimaneutral betrieben werden. Dennoch stellt sich, etwa bei Bestandsbauten oder bei ab 2024 havarierten Heizungen auch in Neubauten nach wie vor die Frage nach der Bezahlbarkeit, denn die Kosten sind immens und Stand heute ist die finanzielle Unterstützung seitens des Staates nach wie vor nicht abschließend geregelt.

Autor: Franz Thoma