Die Energiesparpyramide. Klimaneutral sanieren auf einen Blick!

Klimaneutralität und Verbrennerautos passen nicht zusammen. In der Europäischen Union bahnt sich deshalb der Abschied vom klimaschädlichen Auto mit Benzin- oder Dieselmotor an. Ab 2035 soll der Verkauf solcher Autos als Neuwagen verboten werden. An deren Stelle tritt höchstwahrscheinlich das emissionsfreie und zunehmend klimaneutrale Elektroauto.

Strom wird nach und nach 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.

In Deutschland ist das zwar noch nicht ganz der Fall, 2020 betrug der Ökostromanteil am Stromverbrauch aber immerhin rund 46 Prozent. 2021 ging die Ökostromquote auf ca. 41 Prozent zurück, weil der Wind im Jahresmittel weniger als üblich wehte. Das windreiche erste Halbjahr 2022 wiederum sorgte dafür, dass in dieser  Zeit fast 50 Prozent Ökostrom erzeugt wurden.

In den nächsten Jahren sollen Windkraft und Fotovoltaik laut Beschluss der Bundesregierung massiv ausgebaut werden. Bis 2030 soll mindestens 80 Prozent des Stromverbrauchs aus Erneuerbaren Energien stammen, also weitgehend CO2-neutral sein.

Die Dekarbonisierung des Gebäudebestands

Ähnlich wie im Verkehrsbereich, 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 seinen in die Jahre gekommenen Öl- oder Gasheizkessel lediglich gegen einen neuen austauscht, entscheidet sich für ein heiztechnisches Auslaufmodell.

Doch wie groß ist der CO2-Ausstoß von Altbauten 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 rund 4,6 Tonnen CO2-Emissionen.

Die Frage, die sich viele stellen, lautet: Wie lassen sich diese beiden fossilen Brennstoffe ausmustern und so die bisher damit beheizten Häuser dekarbonisieren? Es gibt mehrere Möglichkeiten – und eine von den meisten Energieexperten bevorzugte Lösung.

Die CO2-freie Heizung der Zukunft

Der Favorit für die klimaneutrale Hausheizung der Zukunft ist die Wärmepumpe. Zum Heizen ist die Wärmepumpentechnik seit Jahrzehnten im Einsatz und damit technisch ausgereift. Genau wie ein E-Auto wird ein „E-Haus“ klimaneutral, wenn der gesamte Strom für Heizung, Warmwasser und Elektrogeräte ohne Treibhausgase erzeugt wird.

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 ausreichend 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 selbst während der letzten Monate, in denen die Preise für Öl und Gas auf immer neue Rekordstände geklettert sind, nicht geändert.

Wer derzeit eine Wärmepumpenheizung in Betrieb nimmt, zahlt für die Kilowattstunde Wärmepumpenstrom je nach Anbieter 30 bis 50 Cent, wobei örtliche Versorgungsunternehmen häufig günstiger als überregionale sind. Bei Erdgas liegt der Wärmepreis pro Kilowattstunde aktuell zwischen 16 und 18 Cent, Heizöl kostet umgerechnet auf die Kilowattstunde Wärmeenergie zwischen 12 und 13 Cent.

Die „Energiediät“ macht Wärmepumpen wirtschaftlich

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 dagegen ab.

Jeder Altbau mit einer Öl- oder Gasheizung lässt sich aber selbst bei bisher 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 energetischen Sanierung. Ziel sollte dabei 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 teilsanierten Bestandsgebäuden offenbarte erhebliche Unterschiede bei den Jahresarbeitszahlen.

Bei 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 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 Wärmpumpe 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.

Die Grundidee

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.

Die Philosophie

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, insbesondere wenn für die Wärmedämmung Dämmstoffe auf der Basis von Holz zum Einsatz kommen. Das in Holzdämmstoffen gebundene CO2 wird so langfristig gespeichert und der Atmosphäre zusätzlich ein wenig Treibhausgas entzogen.

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.

Der Pyramidenaufbau

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.

Bei unsanierten Altbauten werden als Faustregel 80 bis 90 Prozent des gesamten Energieverbrauchs für Heizung und Warmwasser aufgewendet. Und selbst nach einer energetischen Grundsanierung ist der Wärmeenergieverbrauch meistens immer noch höher als der Haushaltsstromverbrauch.

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 in den nächsten Jahren im Strommix von Netzstrom anfallen, desto geringer wird auch die Bedeutung einer Fotovoltaikanlage für die Klimaneutralität des Hauses. Daran ändert selbst eine Fotovoltaikanlage mit Stromspeicher wenig, weil sich die Sonne im Winter an den meisten Tagen rar macht und die Wärmepumpe genau dann oft wochenlang viel mehr Strom benötigt als die Fotovoltaikanlage erzeugt.

Oder einfacher gesagt: Solarzellen erzeugen zwar CO2-freien Strom, aber im Winter haben ihre natürlichen Feinde die Oberhand: Schneefälle, Regenwolken, Dunst und Nebel, obendrein kurze Tage und lange Nächte. Und wenn sich ab und zu mal die Sonne zeigt, dann steht sie flach und kraftlos am Himmel.

Fazit: Weil Netzstrom im Winter unersetzbar bleibt, ist die CO2-freie Stromerzeugung durch eine Fotovoltaikanlage nur das „Sahnehäubchen“ auf der Spitze der Energiesparpyramide.

Universelles Leitbild, 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.

Das Comeback des Energiesparens

Ältere Menschen werden sich erinnern: Das neuerdings von vielen Politikern geforderte Energiesparen war schon einmal in den 1970er-Jahren die Antwort auf abrupt gestiegene Energiepreise.

Die Preissprünge ausgelöst hatten zwei Ölkrisen, bei denen die wichtigsten Förderländer die Rohölmenge auf dem Weltmarkt gezielt verringerten. Dadurch verteuerte sich das damals die weltweite Energieversorgung dominierende Erdöl und bewirkte in der Folgezeit eine Entwicklung hin zu einer effizienteren Energienutzung. Energiesparen wurde dabei quasi zum Volkssport.

In der aktuellen Energiekrise wird Russland als weltweit größter Exporteur fossiler Energieträger von immer mehr Ländern boykottiert. Die Folgen sind – ähnlich wie vor einem halben Jahrhundert – Allzeit-Preisrekorde bei Öl, Gas und Kohle.

Auch die Energiekrise von 2022 wird höchstwahrscheinlich auf der ganzen Welt einen nachhaltigen Wandel in der Energienutzung bewirken. Und erneut entpuppt sich dabei Energiesparen – das besagen selbst Empfehlungen der Internationalen Energieagentur – als genauso unentbehrlich wie der Ausbau der erneuerbaren Energien.

Bei der energetischen Altbausanierung springt einem die Energiequelle Energiesparen förmlich ins Auge. Sie ist speziell bei älteren Gebäuden Voraussetzung für die bestmögliche Nutzung klimaneutraler und krisensicherer erneuerbarer Energien.

Wie klimaneutrales Sanieren grundsätzlich funktioniert, zeigt die Energiesparpyramide. Leicht verständlich und auf einen Blick.

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„Alles Gescheite ist schon gedacht worden, man muss nur versuchen es noch einmal zu denken.“ (Johann Wolfgang von Goethe)

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