Stromnetzauswirkungen der unterschiedlichen Heiztechnologien variieren deutlich
Die elektrischen Heiztechnologien tragen einen großen Teil zum Anstieg der Spitzenlast bei. Dies wird durch die zunehmende Anzahl an Elektrofahrzeugen weiter verstärkt. Die unterschiedlichen Heiztechnologien wirken dabei unterschiedlich stark auf den Spitzenlastanstieg ein. Aufgrund der Leistungs- und Effizienzabhängigkeit von der Außentemperatur haben besonders Luft-Wärmepumpen eine starke Belastung des Verteilnetzes zur Folge. Häufig werden diese durch elektrische Zusatzheizungen (monoenergetisch bivalente Luft-Wärmepumpen/Wärmepumpen mit elektrischer Zusatzheizung) ergänzt.
Die Effizienz dieser zusätzlichen, elektrischen Direktheizungen ist allerdings geringer als die der Wärmepumpen. In sehr kalten Winterperioden, in der die elektrischen Direktheizungen mit einer hohen Gleichzeitigkeit zum Einsatz kommen, kann dies zu großen Lastspitzen führen. Mit dem Einsatz dieser Wärmepumpensysteme können dadurch der Netzausbaubedarf und die daraus resultierenden Kosten steigen. Gleichzeitig stellen monoenergetisch bivalente Luft-Wärmepumpen aus Nutzerperspektive eine vergleichsweise kostengünstige Variante dar.
Letztendlich stellt sich die Frage, ob die Kostenersparnis beim Kunden die volkswirtschaftlichen Mehrkosten des Netzausbaus aufwiegt oder welche alternativen Lösungsansätze es gibt.
Mögliche Ansätze liegen unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheit z.B. im vermehrten Einsatz von Technologien wie Grundwasserwärmepumpen oder Erdwärmepumpen, sowie Hybridheizungen (Kombination aus Wärmepumpen und nicht elektrischen Heizquellen, z.B. Wasserstoff, bestehende Pelletheizungen o.ä. für die kalten Tage).
Auch die Weiterentwicklung von Luft-Wärmepumpen z.B. mit Doppel- oder Twinverdichtern wäre eine Möglichkeit die elektrische Zusatzheizung zu ersetzen. Denn selbst unter ungünstigen Bedingungen (-13 °C Außentemperatur) ist die Effizienz der Wärmepumpe doppelt so hoch wie die der elektrischen Zusatzheizung. Zudem ist die Schaffung rechtlicher und finanzieller Anreize, um die Wärmewende sozialverträglich umsetzen zu können, eine wichtige Begleitmaßnahme. Diese Frage muss weiter untersucht werden, um eine langfristige Bewertung abgeben zu können.
Quellen
[1] Bundesumweltamt: Nationale Treibhausgas-Inventare 1990 bis 2022 (Stand 03/2024), www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgas-emissionen-in-deutschland#emissionsentwicklung, abgerufen am 25.07.2024.
[2] Bundesumweltamt: Anteil des Wärmeverbrauchs am Endenergieverbrauch für 2021,
www.umweltbundesamt.de/daten/energie/energieverbrauch-fuer-fossile-erneuerbare-waerme, abgerufen am 25.07.2024.
[3] Umweltbundesamt, AGEE-Stat: „Zeitreihe zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland“ www.umweltbundesamt.de/daten/energie/energieverbrauch-fuer-fossile-erneuerbare-waerme, abgerufen am 25.07.2024
[4] Bundesumweltamt: Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 bis 2023, www.umweltbundesamt.de/publikationen/entwicklung-der-spezifischen-treibhausgas-10, abgerufen am 25.07.2024.
[5] Verbraucherzentrale NRW e.V.: Klimapaket: Hier berechnen Sie den CO2-Preis Ihrer Heizkosten
www.verbraucherzentrale.de/wissen/energie/heizen-und-warmwasser/klimapaket-hier-berechnen-sie-den-co2preis-ihrer-heizkosten-43806, abgerufen am 25.07.2024.
[6] Bundesverband Wärmepumpe e.V.: Absatzzahlen Wärmepumpen 2023, www.waermepumpe.de/presse/zahlen-daten/absatzzahlen/, bgerufen 25.07.2024.
[7] Umweltbundesamt, AGEE-Stat: „Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme“ Stand 02/2024, www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen#uberblick, abgerufen 25.07.2024.
[8] Umweltbundesamt: Stromverbrauch, www.umweltbundesamt.de/daten/energie/stromverbrauch, abgerufen 25.07.2024.
Prof. Dr. A. Floß, Stellvertretender Institutsleiter für Gebäude- und Energiesysteme, Hochschule Biberach; Dr. M. Konermann, Geschäftsführer Technik, Netze BW GmbH, Stuttgart