Wärmepumpen-Propaganda-Studie

Wahrlich beglückt berichtet der SPIEGEL, das Sturmgeschütz der als Demokratie daherkommenden Energiewende, über eine Studie aus Oxford, aus der bei oberflächlichem Lesen tatsächlich so etwas wie Wärmepumpenoptimismus extrahiert werden kann.

Der stolze Titel:

„Wärmepumpen bei kaltem Wetter doppelt so effizient wie Öl- und Gasheizungen“,

wird gleich im nächsten Absatz ergänzt durch die noch erfreulichere Kunde:

„Neue Untersuchungen zeigen, dass Wärmepumpen selbst bei extrem niedrigen Temperaturen mehr als doppelt so effizient sind wie Öl- oder Erdgasheizungen.“

Wer sich noch an Herrn Relotius, den preisgekrönten Spiegelmann, erinnern kann, sieht sich hier dringend genötigt, die Distanz zum Quelltext der Studie zu verringern.

Die ist erschienen in der Fachzeitschrift für Energieforschung „Joule“, einem Titel aus dem Spektrum des „CellPress-Verlags“ in Cambridge, Massachusetts, USA, und trägt den Titel:

Coming in from the cold:
Heat pump efficiency at low temperatures

Dort findet man auch Informationen über die vier Autoren der Studie, Duncan Gibb, Dr. Jan Rosenow, Dr. Richard Lowes und Prof. Neil Hewitt. Die drei erstgenannten werden als Senior  Advisor, Director of European Programs, bzw. Senior Associate der NGO „Regulatory Assistance Project“ (RAP) vorgestellt. Bei Agora-Energiewende, dem Graichen-Club, wird RAP, und das sollte man wissen, als Partnerorganisation aufgeführt.

RAP erklärt über sich selbst:

„Als eine unabhängige, globale Organisation unterstützt das Regulatory Assistance Project (RAP) Regierungen und Behörden bei der Dekarbonisierung des Stromsystems. Die RAP-Expertise besteht darin, die globalen Ansätze und Erfahrungen auf die lokalen Gegeben-heiten zuzuschneiden. Dies gelingt zum einen durch die vielfältigen, vorrausgegangenen Tätigkeiten der Mitarbeiter in Regierungen, Behörden, Industrie und politischer Beratung als auch zum anderen durch die globale Ausrichtung. So ist RAP in den vier größten Energiemärkten der Welt – China, Indien, USA und Europa – dauerhaft tätig.“

Was hat das nun mit der Universität Oxford zu tun? Immerhin schreibt der SPIEGEL, die Studie sei von Forschern der Universität Oxford erstellt worden.

Nun, es gibt einen Hinweis im Journal „Joule“, nämlich den, dass einer der vier Autoren, nicht nur Direktor und Leiter der europäischen Programme bei RAP ist, sondern eben auch obendrein noch  ehrenamtlicher wissenschaftlicher Mitarbeiter (honorary research associate) am Environmental Change Institute der Universität Oxford.

Mit diesem Einstieg in die eigentliche Studie entsteht dann bei mir doch der Eindruck, dass es sich im Grunde eher um ein Produkt der NGO „RAP“ handelt, als um eine Studie der Universität Oxford. Aber ich kann mich irren.

Was steht nun drin, in dieser Studie?

Ich stelle hier Auszüge aus der mittels DeepL erstellten Übersetzung aus dem Englischen vor, und zwar in der Reihenfolge, in der sie bei „Joule“ veröffentlicht wurde.

• Die in diesem Kommentar untersuchten Standard-Wärmepumpen weisen geeignete Leistungszahlen auf, um in kalten Wintern, in denen die Temperaturen selten unter -10°C fallen, d. h. in den meisten Teilen Europas, effizient zu heizen.
• In extrem kalten Klimazonen, in denen die Tiefsttemperaturen bis zu -30 °C erreichen, haben die Leistungsdaten gezeigt, dass Wärmepumpen Wärme mit einer Effizienz liefern können, die bis zum Doppelten derjenigen von Widerstandsheizungen reicht; weitere Analysen sind jedoch erforderlich.
• Ein wichtiger Aspekt bei der Messung der Leistung einer Wärmepumpe ist ihr Wirkungsgrad. Andere technische Attribute, die für die Leistung relevant sind, wie die Heizleistung, werden in diesem Kommentar nicht behandelt.
• Dieser Kommentar konzentriert sich auf die Leistung von Luft-Wärmepumpen in milden europäischen Wintern mit durchschnittlichen Januartemperaturen über -10 °C. Wir bezeichnen diese Heizbedingungen als „mildes kaltes Klima“, während solche mit Durchschnittstemperaturen unter -10°C im kältesten Monat als „extrem kaltes Klima“ bezeichnet werden.
• Im Rahmen unserer Forschung wurden Rohdaten aus sieben verschiedenen Feldstudien gesammelt, die sich auf die Effizienz von Wärmepumpen in mild-kaltem Klima konzentrieren.
• Bei Außentemperaturen zwischen 5°C und -10°C lag die mittlere Leistungszahl aller Systeme bei 2,74 und der Median bei 2,62, was ausreicht, um die Heizlast mit einer viel höheren Effizienz zu decken als fossile Heizungen und elektrische Widerstandsheizungen.
• Feldstudien wurden auch in extrem kalten Klimazonen durchgeführt, die wir als Temperaturen von unter -10°C bis fast -30°C betrachten. In diesen Temperaturbereichen werden in der Regel speziell konstruierte „Kälte-Wärmepumpen“ eingesetzt.
• Die für diesen Kommentar analysierten Studien zeigen zwei wichtige Ergebnisse: (1) Standard-Luftwärmepumpen können in milden, kalten Klimazonen durchschnittliche COPs zwischen 2 und 3 aufrechterhalten, und (2) Luft-Wärmepumpen in kalten Klimazonen können bei extrem niedrigen Temperaturen COPs über 1,5 erreichen, sogar bei -30°C.
• Die Ergebnisse des Feldversuchs lassen darauf schließen, dass Wärmepumpen eine effiziente Heizungslösung für milde, kalte Klimazonen sind. Unter 0°C liegt die Leistungszahl in allen Fällen deutlich über 2, was bedeutet, dass eine Luft-Wärmepumpe mehr als doppelt so effizient arbeitet wie eine Verbrennungs- oder elektrische Widerstandsheizung.
• Viele alte und ineffiziente Heizsysteme haben relativ hohe Wasservorlauftemperaturen im Bereich von 60°C-70°C. Eine Senkung dieser Temperaturen kann die Leistung der Wärmepumpe verbessern, da die Differenz zwischen Quell- und Ausgangstemperaturen abnimmt und sich dadurch die Leistungszahl erhöht.
• In mehreren der in diesem Kommentar behandelten Studien, wie z. B. (US3), wurde eine Widerstandsheizung oder eine brennbare Zusatzheizung verwendet – oder zumindest für den Fall, dass sie benötigt wurde, zur Verfügung gestellt. Allerdings wurde die Zusatzheizung in der Regel nur dann eingeschaltet, wenn die Außentemperatur auf -10 °C oder darunter fiel.
• Eine offene Frage ist die Rolle von Hybridsystemen in den kältesten Klimazonen, und zwar nicht unbedingt wegen der Effizienz, sondern wegen der hohen Leistungskapazität von Wärmepumpen, die bei sehr niedrigen Temperaturen benötigt wird.
• In Klimazonen mit extrem kalten Temperaturen haben Leistungstests gezeigt, dass Wärmepumpen mit einer Leistungszahl zwischen 1,5 und 2 arbeiten können. In Anbetracht des damit verbundenen höheren Heizbedarfs und der geringeren Effizienz der Geräte kann jedoch eine Form der Zusatzheizung erforderlich sein.

Was hat die Studie nun also gezeigt, um die Argumente der Kritiker zu entkräften?

Zumindest was meine Kritikpunkte betrifft: Nichts.

Dass eine Wärmepumpe mehr Wärme-Energie ausspucken kann als sie dazu an elektrischer Energie frisst, ist unbestritten.

Nichts anderes „beweist“ diese Studie jedoch, was durch die Aussage „Andere technische Attribute, die für die Leistung relevant sind, wie die Heizleistung, werden in diesem Kommentar nicht behandelt“, auch explizit bestätigt wird.

Damit könnte man eigentlich schon den Deckel der Studie zuschlagen und sich sinnvolleren Beschäftigungen widmen.

Weil ich mich aber schon einmal hineingelesen habe, doch noch ein paar Anmerkungen.

• Um das Prinzip der Wärmepumpe zu beweisen, braucht es keine Studie, das ist reine Physik, und die funktioniert theoretisch sogar noch nahe am absoluten Nullpunkt, wenn die Wärmepumpe nur leistungsstark genug dimensioniert wird. Das heißt: Je kälter die Luft, desto mehr muss pro Zeiteinheit eingesaugt werden, um die geringer werdende Wärmemenge pro Kubikmeter entnehmen zu können. Irgendwo liegt aber auch hier eine technische Grenze, ab der die aufzuwendende Energie die zu gewinnende Energie übersteigt. Die wirtschaftliche Grenze, ab der nämlich die Investition in die groß dimensionierte Wärmepumpe so hoch sein muss, dass von einer Amortisation über die Lebenszeit nicht mehr gerechnet werden kann, wird in der Regel schon früher erreicht.
• Tatsächlich haben die Studienmacher daher auch nicht versäumt, darauf hinzuweisen, dass unter bestimmten Bedingungen „Zusatzheizungen“ erforderlich sein können. Und deren Aufwand wurde selbstverständlich beim Effizienztest nicht berücksichtigt, weil ja nur  Wärmepumpen betrachtet wurden, nicht aber Heizungssysteme.
  
• Daher sind selbstverständlich auch die hohen Aufwendungen unter den Tisch gefallen, die regelmäßig erforderlich werden, wenn alte Heizungen durch Wärmepumpen ersetzt werden müssen, um zum Beispiel die Vorlauftemperaturen der Heizungen zu senken, was stets heißt: Fußboden raus, Estrich raus, Fußbodenheizung rein, Estrich rein, Fußboden rein, und dazu dämmen, dämmen, dämmen!
• Letztlich interessiert den Gebäudenutzer die „Effizienz“ der Wärmepumpe überhaupt nicht, stattdessen wird versucht ein Optimum aus Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit seiner Heizungsanlage zu erreichen. Zuverlässigkeit gründet einerseits auf der Ausfallwahrscheinlichkeit der Anlage, andererseits auf der Sicherheit der Energieversorgung. Über die Ausfallwahrscheinlichkeit von Wärmepumpen liegen längst noch nicht so viele Daten vor, wie bei Gas- und Ölheizungen, die sich als recht robust erwiesen haben, bei der Sicherheit der Energieversorgung gehen jedoch die Warnlampen an, weil Wärmepumpen Strom brauchen, der in Deutschland schon im Sommer, auch ohne massenhaften Wärmepumpen-Einsatz nicht mehr vollständig bedarfsdeckend autark erzeugt werden kann. Die Bundesnetzagentur hat bereits angekündigt, im Notfall sowohl die Ladestationen für E-Mobile als auch Wärmepumpen zeitweise vom Netz zu nehmen.
  Die Wirtschaftlichkeit hängt ab von den Anschaffungskosten, den Wartungskosten und den Kosten der Energieträger. Nehmen wir an, bei den Wartungskosten gäbe es keinen Unterschied. Die Kosten für den Energieträger Strom liegen derzeit bei etwa 30 Cent pro kWh. Beim Öl gibt es die kWh derzeit für etwa 10 Cent, Gas ist mit aktuell 9 Cent etwas günstiger.
  Wirtschaftlicher ist die Wärmepumpe also dann, wenn sie durchschnittlich (gewichtete Wärmebedarfsmengen Sommer/Winter!) mehr als COP 3 schaffen sollte. Wer mit ausschließlich milden Wintern rechnet, könnte hier einen geringfügigen Kostenvorteil erkennen. Wer sich an die vorgestellte Studie hält, muss davon ausgehen, dass durchschnittlich weniger als COP 3 erreicht wird.
  Ausschlaggebend bleiben allerdings die Anschaffungskosten, die gerade beim Ersatz von Heizungsanlagen im Bestand um mehrere 10.000 Euro höher liegen können, als bei Gas- oder Ölheizungen, die aber auch beim Neubau deutlich höher ausfallen als beim Einsatz einer für die gleiche Heizleistung dimensionierten Gas- oder Ölheizung,.
  

Fazit

Wer heute eine Wärmepumpe installiert, sägt, gemeinsam mit allen, die es ihm gleichtun, am Ast der sicheren Stromversorgung und der zuverlässig ausreichenden Beheizung seiner Immobilie. Die vielfach ausgesprochene Ankündigung der angebotsorientierten Stromversorgung, wird mit Hilfe der Smart Meter dazu führen, dass die Strompreise im Winter den Betrieb der Heizung stark verteuern, weil das Angebot, wenn alle heizen, eben knapp und teuer sein wird.

Wer heute eine Wärmepumpe installiert, erhöht seine Gesamtkosten für die Beheizung über die höheren Investitionskosten – bei angenommener Lebensdauer der Wärmepumpe von 15 bis 20 Jahren – um jährlich etwa 500 bis 600 Euro pro 100 m² im Neubau, und um bis zu 2.500 Euro pro 100 m² und Jahr im Altbau.

Eine Technologie, die von den Bedarfsträgern nicht freiwillig genutzt wird, sondern per Gesetz verordnet werden muss, lässt den Verdacht aufkommen, dass es sich um eine grundsätzlich unwirtschaftliche, wenn nicht gar unsinnige Technologie handelt.

Und was sagt der SPIEGEL abschließend dazu?
Der SPIEGEL hat noch eine Studie gefunden.

„Auch das Argument, dass Wärmepumpen extrem viel teurer seien, ist mittlerweile entkräftet.

Laut einer Studie von Prognos AG im Auftrag des Umweltverbands WWF von Ende August sind diese klimafreundlichen Heizungen über die Dauer ihrer Nutzung insgesamt günstiger als etwa fossile Gasheizungen.

Grund ist die geplante staatliche Förderung, die selbst bei der niedrigsten Stufe am Ende vorteilhaft sein soll.“

Ja. Mit staatlicher Förderung kann dem Bürger auch der allergrößte Blödsinn als wirtschaftlich vorgegaukelt werden.

Aufs Ganze gesehen, also volkswirtschaftlich, bleibt es jedoch ein Verarmungsprojekt ideologisch begründeter Misswirtschaft.