Booster für Wärmepumpen

Dr. Sybille Braungart, Bereich Energie und Klimaschutz beim Ökoinstitut Freiburg, unter Mitarbeit von Clara Schlomann

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 können so ersetzt werden. Selbst wenn die Anschaffung einer Wärmepumpe nicht mehr gefördert wird, ist die Wärmepumpe ab 2025 bereits kostengünstiger als der Gaskessel.

Für die Frage, ob sich ein Umstieg auf eine Wärmepumpe rechnet, sind zwei Faktoren relevant:

1. die Heizkosten, die sich aus der Entwicklung der Strompreise im Vergleich zu den Preisen für fossile Energieträger ergeben, und
2. die Anschaffungskosten der Wärmepumpe im Vergleich zu fossilen Heizungen.

Die Entwicklung der Preise für fossile Energien und für Strom beeinflusste die Politik zu Gunsten erneuerbarer Energien: Seit Januar 2021 verteuert der CO₂-Preis fossile Energien zum Heizen. Zudem sieht der Koalitionsvertrag eine Abschaffung der EEG-Umlage vor. Dies wird die Strompreise reduzieren.

Beides hat Auswirkungen auf die Betriebskosten und die Wärmegestehungskosten unterschiedlicher Wärmeversorgungstechnologien. 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 €/t und somit 30 €/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 4 ct/kWh; durch die Senkung der Stromsteuer auf den in der EU gültigen Mindeststeuersatz um weitere 1,9 ct/kWh.

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.

Bild 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).

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 (Bild 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. Bild 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.

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 (Bild 3). Die Linie und dementsprechend auch die Kosten von Erdgas liegen dabei in allen betrachteten Fällen oberhalb der Wärmegestehungskosten von Wärmepumpen.

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. Bild 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 % 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 - 18 % notwendig, um die wirtschaftliche Tragfähigkeit zu gewährleisten.

Wie Wärmepumpen zur Transformation des Gebäudesektors beitragen

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. Bild 5 zeigt eine Übersicht über die betrachteten Anwendungsfälle und ihre Charakteristika.

Der Beitrag erschien zuerst am 20.01.2022 im Blog des Ökoinstituts.