In der Diskussion über die Erreichung der Klimaziele für den Gebäudesektor wird kontrovers diskutiert, ob in Gebäuden, die nicht an Wärmenetze angeschlossen werden, bestehende fossile Heizungssysteme vorrangig durch Wärmepumpen oder auch durch Wasserstoffheizungen ersetzt werden sollen.
Die Prognos AG hat in einer Kurzstudie für die Stiftung Klimaneutralität die Auswirkungen dieser beiden Optionen auf das Stromsystem anhand zweier Fragen untersucht:
- Führt ein deutlich höherer Strombedarf in einem klimaneutralen Stromsystem – u.a. bedingt durch eine hohe Anzahl an Wärmepumpen – auch zu einem höheren Bedarf an regelbarer Kraftwerksleistung als Backup-Kapazität?
- Da in beiden Fällen Wasserstoff eingesetzt würde, entweder zur Stromerzeugung in Backup-Kraftwerken oder in Gebäudeheizungen, wie groß wäre der jeweilige Bedarf?
Ein Policy Paper der Stiftung Klimaneutralität fasst die Ergebnisse und politischen Schlussfolgerungen zusammen.
Die Studie zeigt, dass Wärmepumpen dadurch, dass sie ihren Verbrauch teilweise an der wetterabhängigen Einspeisung erneuerbarer Energien ausrichten können, zur Flexibilität des Stromsystems beitragen können. Der Einsatz von Wasserstoffheizungen hingegen führt zu einem deutlich höheren Wasserstoff- und damit auch höheren Strombedarf.
Im Ergebnis wäre der Einsatz von Wasserstoffheizungen statt Wärmepumpen in der dezentralen Wärmeversorgung für das Gesamtsystem ineffizienter. Der Bedarf an zusätzlicher gesicherter Leistung würde kaum gemindert. Jedoch stiege der Bedarf an Wasserstoff und damit auch der notwendige Ausbau von erneuerbaren Energien stark an.
Politische Schlussfolgerungen
- Flexible Stromverbraucher wie Wärmepumpen können ihren Verbrauch zumindest teilweise an der wetterabhängigen Einspeisung erneuerbarer Energien ausrichten. Sie tragen damit zur Effizienz eines 100% erneuerbaren Stromsystems bei.
- Der Einsatz von Wasserstoffheizungen in der dezentralen Wärmeversorgung ist insbesondere wegen des deutlich höheren Bedarfs an Wasserstoff ineffizient.
- Auf Basis von erneuerbaren Energien hergestellter Wasserstoff kann wesentlich effizienter in Backup-Kraftwerken eingesetzt werden, die Strom in den Zeiten produzieren, in denen erneuerbare Energien in nicht ausreichendem Umfang zur Verfügung stehen. Mit Hilfe von Wärmepumpen wird Strom so wesentlich effizienter zur Wärmebereitstellung eingesetzt.
- Zur Erreichung der Klimaziele im Gebäudesektor sollten daher Wärmepumpen als zentrale Technologie gefördert werden.
Stiftung Klimaneutralität (2022):
Wärmepumpen vs. Wasserstoffheizungen: Auswirkungen auf ein 100% erneuerbares Stromsystem
Prognos (2022):
Dezentrale Wärmeversorgung in einem klimaneutralen Deutschland – Die Rolle der Wärmepumpe in einem 100 % erneuerbaren Stromsystem gegenüber Wasserstoffheizungen