Klimaneutralität und Verbrennerautos passen nicht zusammen. Das EU-Parlament hat deshalb das Ende von Autos mit Benzin- und Dieselmotor beschlossen: Der Verkauf solcher Neuwagen soll in den Mitgliedsländern ab 2035 nicht mehr erlaubt sein.

Die klimaschädlichen Verbrennerautos werden, so der Plan, durch klimaschonende Elektroautos ersetzt, die langfristig klimaneutral fahren sollen.

Wie wird ein Elektroauto klimaneutral?

Ein Elektroauto fährt klimaneutral, wenn der Strom zum Laden der Batterien ohne CO2-Emissionen erzeugt wird. Diese Anforderung erfüllt Ökostrom aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft, und bedingt auch aus Biomasse.

Die Stromerzeugung in Deutschland ist auf dem Weg zur Klimaneutralität derzeit in der Mitte angekommen. Im Jahr 2022 betrug der Ökostromanteil am Stromverbrauch rund 47 Prozent, was so viel war wie nie zuvor.

Bis Ende dieses Jahrzehnts sollen Windkraft und Fotovoltaik laut Beschluss der Bundesregierung massiv ausgebaut werden. Im Jahr 2030, so lautet das Ziel, sollen mindestens 80 Prozent des Stromverbrauchs aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Und spätestens 2045 soll die Stromerzeugung dann vollständig klimaneutral sein.

Wie wird ein Haus mit einer Öl- oder Gasheizung klimaneutral?

Ähnlich wie im Straßenverkehr, so ist auch im Bau- und Wohnungswesen in den nächsten beiden Jahrzehnten ein Abschied von der Nutzung fossiler Energieträger – in diesem Fall Heizöl und Erdgas – notwendig, um klimaneutral zu werden.

Das Schlagwort dazu lautet Dekarbonisierung, also der allmähliche Verzicht auf kohlenstoffhaltige Energierohstoffe bei der Wärmeversorgung von Gebäuden.

Als wichtiger Schritt zur Klimaneutralität im Gebäudebestand sollen nach den Plänen der Bundesregierung ab 2024 neue Heizungsanlagen generell mindestens 65 Prozent erneuerbare Energien nutzen. Für Altbaumodernisierer bedeutet das: Wer jetzt noch schnell seinen in die Jahre gekommenen Öl- oder Gasheizkessel gegen einen neuen austauscht, entscheidet sich für ein heiztechnisches Auslaufmodell.

Doch wie groß ist der CO2-Ausstoß von älteren Eigenheimen mit einer Öl- oder Gasheizung konkret?

Ein Ölheizkessel bläst pro Jahr bei einem Verbrauch von 2000 Litern Heizöl rund sechs Tonnen CO2 in die Luft. Dem entsprechen bei einem Erdgas-Heizkessel etwa 20 000 Kilowattstunden Wärmeenergie und fünf bis sechs Tonnen CO2-Emissionen (abhängig vom Flüssigerdgas-Anteil, dessen CO2-Emissionen höher sind als bei Pipeline-Erdgas).

Die Frage, die sich besonders Bewohner und Bewohnerinnen älterer Häuser stellen, lautet: Wie lassen sich diese beiden fossilen Brennstoffe ausmustern und so die damit beheizten Häuser dekarbonisieren?

Es gibt eine ganze Reihe von Möglichkeiten, zum Beispiel Heizen mit Holzbrennstoffen oder mit „grünen“ Gasen wie klimaneutral erzeugtem Wasserstoff oder Biogas. Die meisten Energieexperten und alle großen Heizungshersteller aber räumen einer strombasierten Heizungstechnik den Vorrang ein.

Ihr klarer Favorit für die klimaneutrale Hausheizung der Zukunft ist die Wärmepumpe. Zum Heizen ist die Wärmepumpentechnik seit Jahrzehnten im Einsatz und technisch ausgereift.

Im Prinzip wie ein Elektroauto wird ein „Elektrohaus“ klimaneutral, wenn der benötigte Strom für die Wärmepumpe und alle übrigen Elektrogeräte im Haushalt ohne Treibhausgase erzeugt wird.

Was ist wichtig für die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen?

Das Heizen mit Wärmepumpentechnik ist hinsichtlich seiner künftigen Klimaneutralität schlüssig. Diese Heiztechnik hat beim nachträglichen Einbau in Altbauten allerdings einen Haken: Wärmepumpen sind nur dann ausgesprochen energieeffizient, wenn die Vorlauftemperaturen der Heizung niedrig ausfallen. Ideal sind Vorlauftemperaturen unter 40 Grad Celsius.

Bei solch niedrigen Vorlauftemperaturen erzeugen Wärmepumpen im Jahresdurchschnitt aus einer Kilowattstunde elektrischer Energie gewöhnlich drei bis vier Kilowattstunden Wärmeenergie. Je höher diese sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ) ist, desto niedriger fallen die Stromkosten der Wärmepumpe aus.

Die Jahresarbeitszahl ist die entscheidende Kennziffer für die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe. Zwar gibt es für Wärmepumpenstrom bei jedem Energieversorger einen im Vergleich zu Haushaltsstrom verbilligten Tarif. Der aber liegt pro Kilowattstunde stets deutlich höher als dies bei Heizöl und Erdgas der Fall ist.

Das hat sich nach dem krisenbedingten Auf und Ab der Preise für Öl und Gas im vergangenen Jahr nicht geändert. So wie vor der Energiekrise kostet Wärmepumpenstrom pro Kilowattstunde wieder rund das Dreifache wie bei Heizöl und Erdgas.

Wer derzeit eine Wärmepumpenheizung in Betrieb nimmt, zahlt für die Kilowattstunde Wärmepumpenstrom je nach Anbieter 30 bis 35 Cent. Bei Erdgas liegt der Wärmepreis pro Kilowattstunde für Neukunden im Schnitt bei etwa elf Cent, Heizöl kostet umgerechnet auf die Kilowattstunde Wärmeenergie zwischen neun und zehn Cent.

Was bringt thermisches Sanieren für den Wärmepumpenbetrieb?

Die Mehrzahl der heutigen Altbauten sind Energieschlucker mit hohen Verbräuchen von Öl oder Gas. Um die Räume darin angenehm warm zu halten, muss die Heizung an kalten Wintertagen mit Vorlauftemperaturen von 60 Grad Celsius und mehr laufen.

Auch manche Wärmepumpen erreichen bei Bedarf derart hohe Vorlauftemperaturen; der Stromverbrauch nimmt dabei aber deutlich zu, die Wirtschaftlichkeit der Wärmeerzeugung entsprechend ab.

Jeder Altbau mit einer Öl- oder Gasheizung lässt sich aber selbst bei hohen Heizkosten an eine Wärmepumpe anpassen, ohne dass anschließend die Stromkosten ins Uferlose steigen.

Der Schlüssel für die Anpassung eines ungedämmten Energieschlucker-Altbaus an eine Wärmepumpenheizung ist eine „Energiediät“ in Form einer thermischen Sanierung. Ziel sollte es sein, durch Wärmedämmung und neue Fenster den Energiebedarf mindestens um den Faktor 3 bis 4 zu senken, und so einen soliden Grundstein für eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe zu legen.

Geradezu ideale Voraussetzungen für eine Wärmepumpe bestehen, wenn in einem sanierten, gut gedämmten Altbau auch noch eine Flächenheizung – meist ist das eine Fußbodenheizung – vorhanden ist.

In Vergangenheit mittelmäßig gedämmte Altbauten bergen bei der Umrüstung auf eine Wärmepumpenheizung finanzielle Risiken. Das betrifft weniger die Investitionskosten als vielmehr die späteren Betriebskosten.

Eine 2020 veröffentlichte Untersuchung des Fraunhofer-Instituts zur Effizienz von Wärmepumpen in insgesamt 56 thermisch teilsanierten Bestandsgebäuden offenbarte erhebliche Unterschiede bei den Jahresarbeitszahlen.

In den Altbauten mit einer Außenluft-Wärmepumpe lagen die Jahresarbeitszahlen zwischen 2,5 bis 3,8. Die untersuchten Erdreich-Wärmepumpen erreichten Zahlen zwischen 3,3 und 4,7. Diese Schwankungsbreiten zeigen, wie schwer die Effizienz von Wärmepumpen in thermisch teilsanierten Altbauten einzuschätzen ist.

Eigentümer*innen solcher Häuser, die den Wechsel auf eine Wärmepumpe erwägen, sollten deshalb zuallererst eine mit dieser Heiztechnik vertraute und unabhängige Gebäudeenergieberater*in um Rat fragen. Wer auf die anfängliche Eignungsprüfung verzichtet, riskiert, später von unerwartet hohen Betriebskosten überrascht zu werden.

Zusammengefasst gilt für den Einbau einer Wärmepumpe in Altbauten die Faustregel: Je besser es gelingt, den Energiebedarf des Hauses durch Wärmedämmung nach unten zu drücken, desto günstiger sind die Voraussetzungen für eine hohe Jahresarbeitszahl – spricht Effizienz – der Wärmepumpe und damit für einen geringen Verbrauch von Wärmepumpenstrom.

Wenn nach der Sanierung zusätzlich Sonnenwärme genutzt wird, dann reduzieren sich die Heiz- und Warmwasserkosten sogar noch einmal. Denn auch für das Anzapfen der Sonne gilt: Je geringer der Wärmebedarf, desto mehr bringt eine solare Heizungsunterstützung im Frühjahr und im Herbst.

Grundsätzlich ist ein sehr geringer Wärmebedarf auch die beste Voraussetzung, um zukünftig mögliche Innovationen in der Heiztechnik wie etwa CO2-frei erzeugten, „grünen“ Wasserstoff für eine Brennstoffzellenheizung zu nutzen. Kostengünstiger als Ökostrom in Verbindung mit einer Wärmepumpe werden solche Energieinnovationen wohl kaum ausfallen.

Ob Wärmepumpe, solares Heizen oder innovative CO2-freie Heiztechniken – eine universelle Strategie und ein umfassendes Leitbild für klimaneutrales Sanieren liefert die Energiesparpyramide.

Was ist die Grundidee der Energiesparpyramide?

Wer sich gesund und ausgewogen ernähren will, der erhält mit der Lebensmittelpyramide der Deutschen Gesellschaft für Ernährung ein einfaches Leitbild. Nach diesem Muster funktioniert die Energiesparpyramide. Sie bietet Hauseigentümern und Hauseigentümerinnen, die ihren Altbau in Richtung Klimaneutralität modernisieren wollen, ein schlüssiges und leicht verständliches Leitbild.

Die Pyramide gehört zu den ältesten Archiktekturformen der Menschheitsgeschichte. Pyramidenbauwerke entstanden unabhängig voneinander in vielen Hochkulturen, seit die ersten Menschen vor mehr als 10 000 Jahren begannen sesshaft zu werden und in Städten zu leben.

Ihr Symbol in der Energiesparpyramide steht für Ganzheitlichkeit, Solidität und Zeitlosigkeit. Die elf Pyramidenbausteine sind ein Sinnbild für Einfachheit, Systematik und Prioritäten.

Gerade letztere Eigenschaften sind wertvoll angesichts der grenzenlosen Flut an Energiesparinformationen, mit denen uns das Internet überschwemmt, und was Modernisierungsentscheidungen von Hauseigentümer*innen eher erschwert als erleichtert.

Warum ist eine gedämmte Gebäudehülle am wichtigsten?

Der Grundsatz der Energiesparpyramide lautet: Energieeffizienz ist gut, Energieeinsparung ist besser. Energieeinsparung geht vor Energieeffizienz, weil nicht benötigte Energie auch keine Treibhausgase verursacht.

Nachträgliche Wärmedämmung reduziert den Energieverbrauch bei fast jedem Altbau am stärksten und bildet deshalb die Basis der Energiesparpyramide. Durch besseren Wärmeschutz die Ursachen für übermäßiges Heizen zu kurieren ist vernünftiger als mit effizienter Heiztechnik an den Symptomen herumzudoktern.

Diese klare Strategie spart am Ende am meisten CO2, noch mehr dann, wenn zusätzlich für die Wärmedämmung Dämmstoffe auf der Basis von Holz verwendet werden. Das beim Wachstum von Holz der Atmosphäre entzogene CO2 wird im Holzdämmstoff langfristig gespeichert.

Weitere Argumente für den Vorrang des Dämmens liefern der Kostenaspekt und die Langlebigkeit: Eingesparte Energie verursacht nach einer einmaligen Investition keine Folgekosten und Wärmedämmung hält jahrzehntelang.

Energiesparen bedeutet hier auch keinen Verzicht, sondern genau das Gegenteil: einen Gewinn an Wohnkomfort. In schlecht gedämmten Altbauten ist es im Winter kühl und ungemütlich, in gut gedämmten dagegen warm und behaglich.

Wie ist die Energiesparpyramide aufgebaut?

Eine rundum gut gedämmte Gebäudehülle ist die Basis der Energiesparpyramide. Darauf aufbauen tun CO2-arme Wärmetechnik – am besten durch eine Wärmepumpe – sowie die klimaneutrale Wärmeerzeugung durch eine thermische Solaranlage.

Ein „Anti-Reboundeffekt-Baustein“, der die achtsame Energienutzung nach Einsparmaßnahmen betont, schließt den Bausteinblock Wärmetechnik ab.

Die Energiesparpyramide räumt dem Einsparen von Wärme Vorrang vor dem Stromsparen im Haushalt ein. Das hat seinen Grund.

In unsanierten Altbauten werden meist 80 bis 90 Prozent des gesamten Energieverbrauchs für Heizung und Warmwasser aufgewendet. Und selbst nach einer energetischen Grundsanierung ist der Energieverbrauch für die Heizung – selbst wenn eine Wärmepumpe läuft – meist immer noch höher als der Stromverbrauch im Haushalt.

Hinzu kommt, dass Strom aus dem Netz zunehmend aus erneuerbaren Energiequellen stammt und Stromeinsparungen so eine geringere CO2-Reduktion bewirken als eingesparte Treibhausgase aus einer Öl- oder Gasheizung.

Der Unterschied bei den CO2-Emissionen zwischen fossil erzeugter Wärmeenergie und Netzstrom wird in den nächsten Jahren durch den Ausbau der erneuerbaren Stromerzeuger, insbesonders der Windkraft, weiter zunehmen.

Je weniger CO2-Emissionen künftig bei der Erzeugung von Netzstrom anfallen, desto geringer wird auch die Bedeutung einer Fotovoltaikanlage für die Klimaneutralität eines Hauses. Daran ändert selbst eine Fotovoltaikanlage mit Stromspeicher wenig, denn die Sonne lässt sich im Winter einfach zu selten blicken.

Solarzellen erzeugen zwar CO2-freien Strom, aber von Anfang November bis Ende Februar haben die meiste Zeit über ihre „natürlichen Feinde“ die Oberhand: Schneefälle, Regenwolken, Dunst und Nebel; obendrein drosseln kurze Tage und lange Nächte die solare Stromerzeugung.

Eine Fotovoltaikanlage liefert in den Monaten November, Dezember, Januar und Februar im langjährigen Mittel insgesamt nur 13 bis 14 Prozent der Strommenge, die sie das gesamte Jahr über produziert. Von November bis Februar ist der Stromverbrauch im Haus aber am höchsten – besonders dann, wenn mit einer Wärmepumpe geheizt wird.

Fazit: Das öffentlichen Netz bleibt im Winter unersetzbar als Hauptlieferant von klimafreundlichem Strom aus Sonne und Wind, aber auch noch lange von klimaschädlichem Strom aus Kohle und Gas.

Deshalb gilt: Je weniger Strom ein Haus mit Wärmepumpe im Winter benötigt, desto mehr hilft das dem Klimaschutz. Der CO2-freien Stromerzeugung mit einer Fotovoltaikanlage gebührt daher nur die Rolle des Sahnehäubchens auf der Spitze der Energiesparpyramide.

Weshalb ist die Energiesparpyramide ein Leitbild und kein Einzelfallkonzept?

Die Energiesparpyramide verkörpert ein universelles Leitbild für jede klimagerechte Altbausanierung. Sie hat aber auch ihre Grenzen.

Fast jeder Altbau weist bauliche Besonderheiten auf – wie etwa erhaltenswerten historischen Fassadenschmuck. Auch wurde die Mehrzahl aller Altbauten in Vergangenheit energetisch teilsaniert, die erreichten Energiestandards sind heute dennoch meist unzureichend. Und wohl immer will man mit einer energiesparenden Sanierung auch die Wohnqualität und den Wert des Hauses steigern.

Solche Aspekte mit hoher Energieeinsparung und CO2-Reduktion in Einklang zu bringen, verlangt Fachkenntnisse. Wer ein älteres Haus klimagerecht sanieren will, sollte deshalb die vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle mit 80 Prozent der Kosten geförderte „Energieberatung für Wohngebäude“ oder eine qualitativ vergleichbare Fachberatung in Anspruch nehmen.

Dabei erstellt ein zertifizierter Gebäudeenergieberater ein individuelles Sanierungskonzept. In diesem Fall kann das Leitbild der Energiesparpyramide der rote Faden zum besseren Verständnis des Konzepts für Laien sein.

Warum ist Energiesparen so aktuell wie lange nicht?

Ältere Menschen werden sich erinnern: Energiesparen war schon einmal in den 1970er-Jahren die Antwort auf abrupt gestiegene Energiepreise – damals für Autotreibstoff und Heizöl.

Die Preissprünge ausgelöst hatten zwei Ölkrisen, bei denen die wichtigsten Förderländer die Rohölmengen auf dem Weltmarkt gezielt verringerten. Dadurch verteuerte sich schlagartig das damals die weltweite Energieversorgung dominierende Erdöl. Die drastisch gestiegenen Ölpreise führten in den darauffolgenden Jahren zu einer bewussteren Energienutzung. Das Energiesparen wurde dabei fast ein Volkssport.

In der aktuellen Energiekrise ist Russland, vormals weltweit größter Exporteur fossiler Energieträger, als Energielieferant für die EU fast vollständig ausgefallen. Die Folgen sind – ähnlich wie vor einem halben Jahrhundert – Versorgungsengpässe und hohe Energiepreise.

Auch diese Energiekrise bewirkt wie einst die Ölkrisen schon jetzt einen tiefgreifenden Wandel in der Energienutzung. Energie ist erneut ein knappes Gut geworden, und Energiesparen entpuppt sich wiederum als unentbehrlich.

Bei Altbauten springen einem die meist hohen Einsparmöglichkeiten förmlich ins Auge. Zudem ist das Energiesparen beim Sanieren auch die beste Grundlage für die Nutzung von Sonnenenergie. Denn das Ziel ist anspruchsvoll: ein klimaneutrales Haus.

Wie klimaneutrales Sanieren mit wenigen Bausteinen funktioniert, zeigt die Energiesparpyramide. Leicht verständlich und auf einen Blick.

Links

• Bundesweite Kampagne „Energiewechsel“ mit Informationen und Tipps zum Energiesparen in allen Lebensbereichen: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), Berlin
• Studie „Wärmeschutz und Wärmepumpe – warum beides zusammengehört“: Institut für Energie und Umweltforschung (ifeu), Heidelberg
• Wärmepumpen als Schlüsselelement der klimagerechten Gebäudesanierung: Stiftung Denkfabrik Klimaneutralität, Berlin
• Felduntersuchung zur Effizienz von Wärmepumpen in Altbauten: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg i. B.
• Bundesförderung der Energieberatung für Wohngebäude: Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA)