Wie gut vertragen sich Holzofen und Wärmepumpe?

Im Wärmesektor wird immer wieder das Thema Wärmepumpe ins Feld geführt. Sie soll vor allem im Neubausektor verstärkt zur alleinigen Wärmequelle werden. Aus reinen Effizienzgesichtspunkten nur mit Blick auf die Heizungsanlage selbst mag das korrekt sein. Aber Wärmepumpen benötigen Rahmenfaktoren (Dämmung, Flächenheizung, aktive Lüftung mit Wärmetauscher), um wirklich effizient arbeiten zu können. Dies setzt der Nutzung als One-Size-Fits-All Grenzen. Hinzu kommt: Die Probleme im Bereich globaler Lieferketten machen das Ausweiten der bestehenden Produktion unter den jetzigen Bedingungen unwahrscheinlich. Und selbst wenn es mehr verfügbare und verbaubare Anlagen auf dem Markt gäbe, bliebe der Engpass bei den qualifizierten Installationsbetrieben.

Auch bei der Frage des Vertrauens in die Wärmetechnologie Wärmepumpe bleiben Fragezeichen. Heizstromtarife erlauben heute bereits das zeitweise Trennen einer Wärmepumpe vom Netz – bis zu zwei Stunden am Stück und bis zu drei Mal pro Tag sind gesetzlich zulässig. Wenn im öffentlichen Raum dann darüber spekuliert wird, bei einem drohenden Blackout Stromverbraucher wie Wärmepumpen zuerst vom Netz zu trennen – ungeachtet der Wahrscheinlichkeit eines solchen Vorgangs – kann dies bei sicherheitsorientierten Menschen zu Skepsis gegenüber der Technologie führen. Für eine erfolgreiche Energiewende wäre solche Skepsis aber mehr als hinderlich.

Im Neubaubereich ist die Wärmepumpe inzwischen führend mit deutlich über der Hälfte aller neu errichteten Wohneinheiten. Wärmepumpen lassen sich bei der Neuplanung eines Gebäudes problemlos integrieren. Anders sieht es im Bestand aus. Trotz der inzwischen steigenden Vorlauftemperaturen können Wärmepumpen nicht ohne weiteres ein bestehendes Heizungssystem ersetzen. Viele flankierende Sanierungsmaßnahmen wie etwa eine massive Erhöhung der Gebäudehüllendämmung sowie in vielen Fällen der Einbau von Flächenheizungen sind in der Regel notwendig, um eine sinnvolle Wärmelösung zu schaffen. Sonst besteht die Gefahr, dass aufgrund des Energiebedarfs (fehlende Dämmung) und der installierten Heizkörper Jahresarbeitszahlen von drei oder deutlich darunter erreicht werden und der Effizienzvorteil verloren geht. Hinsichtlich des Vorschlages, die Variante eines Gas-Brennwertkessels mit Solarthermie sowie wassergeführter Einzelfeuerstätte zu erwägen, sei der hierfür notwendige Investitionsbedarf angemerkt, der letztlich nur zur Erfüllung der Vorgaben des GEG, nicht aber zur Kostenoptimierung bei den Bauherren führt. Als Business-Case ist diese Variante eher beschränkt nutzbar. Für die Einzelfeuerstätte ist die Ergänzungslösung zur Wärmepumpe im Gebäudebestand zielführender.

Gerade hier bieten Kachelofen und Kaminofen eine riesige Chance. Bei rationaler energetischer Optimierung der Gebäudehülle (hier nach Wirtschaftlichkeit und nicht KfW 40 orientiert) und der Heizkörper (größere Fläche und Lüftertechnik) sind Wärmepumpen im Altbaubestand durchaus eine Option, deren Schwachstelle dann oftmals besonders kalte Wintertage sind. Hier kann eine Einzelfeuerstätte temporär das notwendige Delta beim Heizenergiebedarf sichern, bietet sich also als perfekte Ergänzung an. Auch in Übergangszeiten entlasten Kamin- und Kachelofen Heizsysteme und können schnell für Behaglichkeit sorgen, ohne gleich ein komplettes System kurzzeitig hochzufahren.

Die Auslegungstemperatur ist die maximale (notwendige) Temperatur des Heizungswassers, die bei der tiefsten Wintertemperatur (auch „minimale Außentemperatur“ genannt) gerade ausreicht, um das Gebäude durch die Heizungsanlage mit der erforderlichen Wärmemenge zu versorgen. Dabei ist die für die Festlegung der Auslegungstemperatur wichtige minimale Außentemperatur abhängig von den örtlichen Klimabedingungen und liegt beispielsweise in Deutschland meist zwischen −12 °C und −16 °C.

Das hieße konkret, dass sich die Dimension der zu installierenden Wärmepumpe an der Auslegungstemperatur ausrichten könnte, die einen effizienten Betrieb der Anlage gewährleisten würde. Aus Sicht von Experten liegt diese Temperatur bei rund +3° Celsius. Nach heutigem Normenverständnis wäre diese Wärmepumpe dann unterdimensioniert.

Diese Systematik hat auch bereits die Bundesregierung bei der Überarbeitung der „Ersten Verordnung zur Änderung der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen“ erkannt. So kann nach § 19 Abs. 7 dieser Verordnung die Ableitung der Abgase einer neu zu errichtenden Feuerungsanlage für feste Brennstoffe in bestehenden Gebäude nach deren Absatz 2 erfolgen (vereinfacht), wenn die Anwendung des Absatz 1 einen unverhältnismäßig hohen Aufwand darstellen würden. Ein unverhältnismäßiger Aufwand ist nach der Verordnungsbegründung zu § 19 Abs. 7 dann gegeben, wenn durch die Errichtung einer Feuerungsanlage für feste Brennstoffe eine unzureichende bestehende Wärmeversorgung durch eine unterdimensionierte Wärmepumpe kompensiert werden soll. Das Vorhandensein beziehungsweise die Neuinstallation einer Holz-Einzelfeuerstätte würde mithin dazu beitragen, dass ab 2025 im Bestand zu installierende Wärmepumpen effizienter betrieben und gleichzeitig kleiner dimensioniert werden könnten.

Die Wärmepumpe ist in einem auf Energieeffizienz ausgerichteten Gesamtsystem die effizienteste Lösung mit Blick auf den Energiebedarf. Ihre Schwäche sind die hohen Anforderungen an Gebäudehülle und Heizungsanlage, um diese Effizienz auch zu realisieren. Der hierfür notwendige Investitionsbedarf ist nicht immer wirtschaftlich abzubilden. Die Frage, ob Gas-Brennwertthermen nach 2025 flächendeckend Vergangenheit sind, ist aktuell angesichts der laufenden Diskussion (2023) schwer zu beantworten. Bereits die Umstellung des aktuellen Strombedarfs Deutschlands mit Peaks zwischen 60 und 70 GW Leistung im Tagesverlauf auf komplett erneuerbare Quellen ist ambitioniert. Dabei ist neben dem Netzausbau insbesondere die Speicherung die Achillesverse. Eine komplette Ausrichtung auf Wärmepumpen würde gerade in den energieärmeren Monaten im Winter den Druck auf die Leistungsbereitstellung erhöhen. Beim Vorhandensein oder der Neuinstallation einer Holz-Einzelfeuerstätte könnte somit die für die Bemessung der Wärmepumpe relevante Auslegungstemperatur deutlich gesenkt werden und der ökologische Nutzen massiv steigen. Auch die Stromnetze würden entlastet.

Bioerdgas, also die Methanisierung von grünem Wasserstoff, findet bereits heute Verwendung und wird auch zukünftig, gerade mit Blick auf die Wasserstoffinitiativen des Bundes (P2X), eine Rolle spielen. Bioerdgas bietet zudem die Option, dass es im bestehenden Speichersystem relativ verlustfrei für den Winter vorgehalten werden kann, also die Diskrepanz von (Heiz-)Energiebedarf und verfügbarer Energiemenge in den Wintermonaten minimiert.

Mit Blick auf den 65%-Anteil von Erneuerbarer Energie ist ein Ausschluss von grünem Bioerdgas kaum denkbar, zumal eine solche Entscheidung einer Klage kaum standhalten würde. Dass grünes Bioerdgas aus der Betrachtung erneuerbarer Energiequellen komplett ausgeschlossen wird, ist daher unwahrscheinlich. Eine erfolgreiche Energiewende bedingt – und das konnte man bereits im Jahr 2002 in „Solare Weltwirtschaft“ bei Hermann Scheer nachlesen – die bestmögliche Nutzung bestehender Potentiale in einem von Vielfalt geprägten erneuerbaren Energiesystem.

Quellen:
Studie #ofenzukunft: Regenerative Wärme aus Holz als notwendiger Partner der Klimawende 2050
Statistisches Bundesamt (2022a): Mehr als die Hälfte der im Jahr 2021 gebauten Wohngebäude heizen mit Wärmepumpen. Online über: https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/2022/06/PD22_226_31121.html
Scheer, Hermann (2002): Solare Weltwirtschaft. Strategie für die ökologische Moderne. München: Kunstmann.

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