zum Newsletter anmelden
 

Wärmepumpen als Klimaretter

Die Einsparung von Primärenergie ist schon seit langer Zeit ein erklärtes Ziel der Bundesregierung. Mit dem Angriffskrieg Russlands auf die Ukraine und der in Folge gestiegenen Energiepreise musste die  Ampel-Koalition weitere Maßnahmen für mehr Energieeffizienz auf den Weg bringen, um die Abhängigkeit von fossilem Erdgas schneller zu reduzieren. So soll z. B. die Umsetzung einer zentralen wärmepolitischen Forderung aus dem Koalitionsvertrag um ein Jahr vorgezogen werden: Die Regierung hat vereinbart, dass bereits ab dem 1. Januar 2024 jede neue Heizung – im Neubau genauso wie im Bestand – zu 65 % mit Erneuerbaren Energien betrieben werden muss. In dem Zusammenhang kommt der Wärmepumpe eine besondere Bedeutung zu, da diese – mit Ökostrom betrieben – gänzlich CO2-frei heizen kann.

Das Konzept sieht zwar kein komplettes Verbot von neuen Gasheizungen vor, denn Eigentümer können auch ab 2024 noch komplett auf eine Gastherme setzen, die zu mindestens 65 % mit grünen Gasen wie Biomethan betrieben wird. Da aber diese beliebte und bislang als effizient geltende Gasbrennwerttechnik seit 2022 nicht mehr förderfähig ist, wird die Technologie für Verbraucher de facto unattraktiver.  Damit soll die Wärmepumpe zum Standardheizsystem der Deutschen werden.

Doch wie funktioniert die Vorzeigetechnologie für eine erfolgreiche Energiewende? Die Wärmepumpen arbeiten im Prinzip wie Kühlschränke, nur umgekehrt: Nicht direkt nutzbare Wärme wird der Umwelt entzogen und zum Heizen oder für die Warmwasserbereitung nutzbar gemacht. Dabei werden physikalische Effekte des Übergangs einer Flüssigkeit in die gasförmige Phase und umgekehrt ausgenutzt.

Je nach Energiequelle (Luft, Erde oder Grundwasser) wird die darin enthaltene Wärme dazu genutzt, um ein flüssiges Kältemittel zu erwärmen. Dieses nimmt die Umweltwärme auf, wodurch es verdampft und gasförmig wird. Ein Verdichter komprimiert das Kältemittel, der Druck und die Temperatur steigen. Im dritten Schritt überträgt das komprimierte, erhitzte Kältemittel seine Wärme auf den Heizungskreislauf, kühlt dadurch ab und wird wieder flüssig. Das Anheben der Temperatur auf das vom Heizsystem nutzbarem Niveau geschieht mit Hilfe von Strom: Je höher der Temperaturunterschied zwischen der Energiequelle und der benötigten Nutzwärme, desto mehr elektrische Antriebsleistung muss aufgebracht werden.

Da man mit der Wärmepumpen-Funktion auch bei niedrigen Temperaturen Wärme gewinnen kann, gilt die Technologie auch im kalten Deutschland als zukunftsfähig. Die angekündigte Wärmepumpen-Offensive der Regierung sieht daher vor, ab 2024 bundesweit 500.000 Wärmepumpen jährlich zu installieren. Dass die Ziele zwar machbar, jedoch ambitioniert sind, macht die aktuelle Situation auf dem Markt deutlich: Wer heute eine Wärmepumpe bestellt, muss sich auf monatelange Wartezeiten  einstellen weil die Industrie in der Produktion mit der Nachfrage nicht hinterher kommt. Kritiker erwarten daher, dass der Fachkräftemangel sowie begrenzte Produktionskapazitäten zum Flaschenhals für die Umsetzung werden.

(Autor: Paul Deder)

Weitere Artikel:

Trend
CO2 bei Baustoffen reduzieren
CO2 bei Baustoffen reduzieren
CO2 bei Baustoffen reduzieren

Die Geschichte des Zements reicht bis in die Antike zurück. Seit vielen Jahrzehnten ist moderner Zement eines der am häufigsten verwendeten Materialien der Welt und ein entscheidender Bestandteil von Beton. Ohne dieses Bindemittel wäre die Errichtung großer Gebäude und bedeutender Infrastrukturbauten wie Brücken, Dämme oder Tunnel kaum möglich. Zement und Beton haben maßgeblich dazu beigetragen, die Urbanisierung voranzutreiben und den wirtschaftlichen Fortschritt in Ländern wie Deutschland zu fördern.

Trend
  Ladetechnologie für die Straße
Ladetechnologie für die Straße
  Ladetechnologie für die Straße

Seitdem es Stationen für induktives Laden von mobilen Endgeräten gibt, gehört der Kabelsalat neben dem Nachttisch der Vergangenheit an. Smartphones, Wearables und Tablets können so seit Jahren anwenderfreundlich drahtlos mit Strom versorgt werden – sowohl zu Hause als auch im Auto. Das ist bequem, spart Zeit und erleichtert den Alltag. Vorteile, von denen auch die Besitzer von akkubetriebenen oder hybriden Fahrzeugen profitieren könnten? Ja – denn das induktive Laden steht auch in diesem Bereich kurz vor der Serienreife.

Trend
Glasfaser im Abwasserkanal
Glasfaser im Abwasserkanal
Glasfaser im Abwasserkanal

Deutschland ist in vielen Bereichen ein Vorreiter für andere Nationen der Welt. Es gibt jedoch Dinge, die selbst Entwicklungsländer besser bewältigen – so z. B. die Versorgung der Bevölkerung mit schnellem Internet. Im Jahr 2023 belegten wir im Ranking aller 38 OECD-Staaten bei der Anzahl der Glasfaseranschlüsse den drittletzten Platz. Während das erstplatzierte Südkorea rund 89 % aller Breitbandanschlüsse über Glasfaser realisiert, müssen sich die Deutschen mit mageren 10 % Glasfaseranteil zufriedengeben. Im Vergleich dazu wirkt unser 12. Platz beim letzten Eurovision Song Contest fast wie ein Sieg.

Trend
Schaltbare Klebstoffe
Schaltbare Klebstoffe
Schaltbare Klebstoffe

Gebäude aus Holz sind eine ressourcenschonende Alternative zur Massivbauweise und erfreuen sich in Deutschland wachsender Beliebtheit. Obwohl Fertighäuser nicht immer preisgünstiger sind als herkömmliche Bauweisen, überzeugen sie mit kürzeren Bauzeiten und geringeren Planungs- und Ausführungskosten. All diese Vorteile tragen dazu bei, dass mittlerweile jedes vierte neu gebaute Haus in Deutschland ein Fertighaus ist.

Trend
Nichtbrennbarer Bauschaum
Nichtbrennbarer Bauschaum
Nichtbrennbarer Bauschaum

Eine Dose mit Polyurethan-Schaum (PU) sollte zur Grundausstattung eines jeden Bauprofis gehören. Die Vielseitigkeit dieses Baumaterials ist einzigartig: Wenn die zu bearbeitende Oberfläche öl- und staubfrei ist, haftet dieser Alleskönner sowohl auf Beton, Putz und Mauerwerk als auch auf Holz und Stahl. Nahezu in jeder Baugewerksanwendung ermöglicht er das Abdichten, Füllen, Fixieren und Dämmen von Bauelementen. Nach dem Aushärten ist der Bauschaum resistent gegen Wasser, Öl, Benzin und verschiedene Lösungsmittel.

Trend
Sanierung ohne Auszug
Sanierung ohne Auszug
Sanierung ohne Auszug

Der Klimawandel ist eine der drängendsten Herausforderungen für die Menschheit im 21. Jahrhundert. Da der Immobiliensektor in Deutschland etwa 40 % der CO2-Emissionen verursacht, besteht ein enormes Potenzial, durch Optimierungsmaßnahmen im Gebäudebestand zu den Zielen der Klimaneutralität beizutragen.

Trend
Biotumen: Erdölfrei asphaltieren
Biotumen: Erdölfrei asphaltieren
Biotumen: Erdölfrei asphaltieren

Gut ausgebaute und instand gehaltene Straßen bilden das Rückgrat einer modernen Gesellschaft und sind die Grundlage ihrer wirtschaftlichen Wohlfahrt. Es ist jedoch eine Tatsache, dass der Bau von asphaltierten Straßen eine erhebliche Menge an CO2-Emissionen verursacht. In der Produktion setzt eine Tonne Asphalt etwa 50 kg CO2 frei, was bedeutet, dass bereits für den Bau einer 100 mlangen und 16 cm starken Fahrbahn mehr als 11 t dieses Gases ausgestoßen werden. Da selbst nach der Umstellung auf erneuerbare Energien asphaltierte Straßen unverzichtbar bleiben, ist es von großer Bedeutung, die Treibhausgasemissionen bei ihrer Herstellung erheblich zu reduzieren. Der emissionsfreie Verkehr der Zukunft sollte auf Fahrbahnen rollen, die keine exorbitanten CO2-Bilanz mehr aufweisen.

Trend
Fasertechnologie für die Fassade
Fasertechnologie für die Fassade
Fasertechnologie für die Fassade

Die Leichtbauweise ist in zahlreichen Branchen auf dem Vormarsch. Durch Einsparung von Gewicht und Ressourcen passt dieses Konstruktionskonzept ideal in eine Zeit, wo Rohstoffe und Energie immer knapper und teurer werden und der Senkung von CO2 eine hohe Priorität beigemessen wird. Bei Fortbewegungs- und Transportmitteln wie Fahrzeuge, Schiffe oder Flugzeuge sorgen die leichten Komponenten für eine höhere Kraftstoffeffizienz, mehr Reichweite und Nutzlast. In der Raumfahrt ist diese Technologie sogar die Grundvoraussetzung für die weitere Erforschung des Weltalls: Hier schlägt jedes kg Nutzlast mit bis zu 100 kg Zusatzgewicht für Treibstoff und Rakete zu Buche.

Trend
Wärmende Wände für die Wende
Wärmende Wände für die Wende
Wärmende Wände für die Wende

Als klimafreundliche und effiziente Heiztechnik zählen Wärmepumpen spätestens seit der letzten Regierungsbildung zu den  Hoffnungsträgern der Energiewende. Besonders Luftwärmepumpen haben an Popularität gewonnen und sind in Neubauten oft die erste Wahl für Heizung und Warmwasseraufbereitung. Denn: Außenluft ist überall vorhanden, die Erschließung der Geräte relativ einfach und die Investitionskosten zum Bau einer Heizung sind mit einer Luftwärmepumpe geringer im Vergleich zu Erdwärmepumpen. Zudem sind die neuen Gebäude in der Regel gut gedämmt und verfügen über eine Bodenheizung. Dank der großen Heizflächen reichen die niedrigen Volauftemperaturen von meistens unter 40 °C aus, um bei effizientem Betrieb behagliche Wärme in den Räumen zu erzeugen. Aus einer Einheit Strom können so bis zu fünf Einheiten an Wärme gewonnen werden.