… das ist die Botschaft, die eine große Anzahl an Umweltschutzverbänden diese Woche an die Bürgermeister Deutschlands versandt haben. Die Hintergründe werden in einem offenen Brief des Umweltinstituts erläutert.
Zunächst zwei Vorbemerkungen, um Missverständnisse zu vermeiden:
Die Wärmepumpe ist eine unverzichtbare Technologie, die uns seit über 100 Jahren wertvolle Dienste leistet, z.B. in unseren Kühlschränken, und die auch in Zukunft eine immer wichtigere Rolle einnehmen wird.
Ich gehöre keiner Lobbyorganisation an, habe mich allerdings 35 Jahre beruflich mit all den in der Studie angesprochen Themen sehr intensiv auseinandergesetzt.
Das erste große Aha-Erlebnis beim Lesen der Studie ist der sehr plakative Vergleich einer Wärmepumpe mit Wasserstoff. Doch wie jeder, der im Naturkunde-Unterricht in der Schule aufgepasst hat, weiß: Eine Wärmepumpe ist – wie ein Verbrennungsmotor – ein Energiewandler (mit Hilfe von Strom wird Wärme aus der Umgebung auf eine höhere Temperatur gebracht). Wasserstoff hingegen ist ein Energieträger wie Erdgas, Biogas oder Benzin. Der Energieträger wird dann mit Hilfe einer Heiztherme (=Energiewandler) oder eines BHKW (Blockheizkraftwerk, ebenfalls ein Energiewandler) in Wärme bzw. Strom und Wärme (BHKW) umgewandelt.
Der von den „Experten“ des Umweltinstituts angestellte Vergleich der Wärmepumpe mit Wasserstoff ist daher völliger Unsinn.
(Entschuldigen Sie bitte die undiplomatische Formulierung, aber von einem Institut hätte ich mehr Kompetenz erwartet).
Zu den physikalischen Fakten:
Wenn man schon so einen Vergleich anstellt, dann muss man zunächst verstehen, woher der Strom kommt, der zum Betrieb der Wärmepumpe, die primär in den langen und kalten Winternächten im Einsatz ist, benötigt wird. Denn so eine Wärmepumpe braucht ganz schön viel Strom: Mindestens das Doppelte des bisherigen Stromverbrauchs eines Haushaltes. Analoges gilt übrigens auch für das Wärmenetz. Dort muss die „grüne Wärme“ auch irgendwo herkommen.
Gerne werden Wärmepumpen in Kombination mit Strom aus der heimischen Photovoltaik beworben. Nur: Nachts gibt es keinen Strom aus der Photovoltaik und die Strommenge, die man an den kurzen und oft trüben Wintertagen ernten kann, reicht vielleicht zum Kochen, bestenfalls noch für die Waschmaschine. Mit Sicherheit aber nicht auch noch für die Wärmepumpe.
Woher kommt dann aber der Strom für die Wärmepumpe?
Manchmal gibt es im Norden der Republik viel Windstrom, mit dem wir dann auch im Süden die Wärmepumpen betreiben können. Häufig herrscht jedoch in ganz Mitteleuropa Hochdruckwetter mit viel Nebel und sehr wenig Wind. Diese Wetterlage hält gerne mal für ein bis zwei Wochen an. Wer nicht gerade in Vorarlberg oder Skandinavien mit ausreichend Strom aus Wasserkraft verwöhnt wird, muss dann wohl frieren, wenn er weder Erdgas noch Wasserstoff akzeptiert.
Wenn man aber Erdgas und in Zukunft grünen Wasserstoff für die Stromerzeugung akzeptiert, muss man wissen, dass eine Gasturbine einen Wirkungsgrad von 40 Prozent hat. Der Strom für die Wärmepumpe wird also nicht nur ineffizient erzeugt, sondern damit auch sehr teuer.
Man könnte den Wasserstoff aber auch direkt zum Heizen in einer Gastherme mit einem Wirkungsgrad von etwa 110 Prozent verwenden.
Das wäre dann etwa genauso effizient und vermutlich sogar billiger als die Wärmeerzeugung über eine der so beliebten Luft-Wärmepumpen. Rechnet man die Anschaffungskosten für die Wärmepumpe und den Ausbau des Stromnetzes hinzu (das sind die eigentlichen Kostenfallen!), dann ist die gute alte Gastherme mit dem vorhandenen Gasnetz deutlich günstiger und sogar ökologischer, vorausgesetzt, sie wird mit grünem Wasserstoff betrieben. Dieser kommt über die vorhandenen Gasleitungen aus Regionen, in denen man sehr viel, sehr kostengünstigen grünen Strom erzeugen kann, den dort niemand braucht.
Noch besser wäre die Kraft-Wärme-Kopplung mit einem Wasserstoff- BHKW, das dann mit einem Gesamtwirkungsgrad von 90 Prozent in den dunklen und kalten Wintermonaten sowohl für Wärme als auch für Licht sorgt.
Oder setzen die Mitglieder der unterzeichnenden Organisationen doch lieber auf dicke Pullover und Kerzen?
(In dem offenen Brief konnte ich leider nicht erkennen, woher die Energie zum Heizen in der Zukunft wirklich kommen soll)
Interessant ist auch, was unsere Nachbarn in den Niederlanden machen: Sie stellen ihr Gasnetz konsequent auf Wasserstoff um. So können sie in Zukunft ihre Häuser klimaneutral heizen, ohne in den Ausbau des Stromnetzes investieren zu müssen. Hier der Link zum Beitrag.
P.S. Die so gerne zitierte Claudia Kemfert hat übrigens sehr interessante Studien zur Energieversorgung der Zukunft durchgeführt. Raten Sie mal, was der fachkundige Leser dort findet: Wasserstoff ist ein essentieller Bestandteil unserer zukünftigen Energieversorgung!
Wir sollten dieses grüne Energiesystem der Zukunft zuerst richtig verstehen und dann schrittweise umsetzen, bevor wir ausschließlich Wärmepumpen oder nur noch Batterie-elektrische Fahrzeuge fordern!
Bild: Uta Weik
Ich würde den Wasserstoff lieber in einer integralen Haus-Energiezentrale mit Brennstoffzelle und dezentraler H2-Speichersystem nutzen wollen.
Damit kann ich die Prozesswärme der FuelCell nutzen, ggf. den Warmwasservorlauf unterstützen, eigenen Strom nach Bedarf in Infarotflächenheizungen oder Split-Klimaanlagen nutzen.
Das Problem ist, dass aktuell unsere Häuser noch nicht für kreislaufbasierte Energienutzungen gebaut wurden. Wir verheizen lieber stumpf die Ressourcen von Holz, über Kohle, Erdgas oder Wasserstoff.
Wir müssen deutlich demütiger und nachhaltiger mit unseren natürlichen bzw. physikalischen Grenzen umgehen. 😉
Das ist richtig, Herr Mertens. In meinem Beitrag habe ich das unter dem Begriff „BHKW“ zusammengefasst. Das können motorische oder Brennstoffzellen-BHKW sein.
Traurig, dass keiner unserer professionellen Vordenker das Thema aufgreift und unseren Politikern auf die richtige Spur hilft.