GaBiE - Ganzheitliche Bilanzierung von elektrisch angetriebenen Wärmepumpen als Basis einer Ökobilanz

Zuletzt aktualisiert am 05.02.2017

Ergebnisse

Vergleich

Der Vergleich einer elektrischen Wärmepumpenanlage mit einem Erdgas-Brennwertkessel zeigt, dass für die Beheizung der betrachteten Einfamilienhäuser der KEA der Wärmepumpenanlagen über einen Betrachtungszeitraum von 20 Jahren mit etwa 558 GJ (NEH) bis 1126 GJ (WSchVO'82) deutlich unter dem der Brennwertkessel mit rund 764 GJ (NEH) bis 1549 GJ (WSchVO'82) liegt. Dabei wird in beiden Fällen der KEA durch die Nutzungsphase geprägt.

Auch bei den CO2-, CH4- und NOx-Emissionen ist die Wärmepumpe dem Erdgas-Brennwertkessel deutlich überlegen. Bei den SO2-Emissionen schneidet die Wärmepumpe schlechter ab. Auch bei den Emissionen überwiegen die während der Nutzungsphase emittierten Mengen.

Für die Beheizung der Einfamilienhäuser zeigen sich aus energetischen Gründen und im Hinblick auf die Emissionsreduzierungen deutliche Vorteile auf Seiten der Wärmepumpe. Die Wärmegestehungskosten von Wärmepumpenanlage und Erdgas-Brennwertkessel liegen im Niedrigenergiehaus nahezu identisch bei 0,25 DM/kWh. Die Wärmepumpenanlage kann im günstigsten Fall sogar zu Kosteneinsparungen führen (vgl. Grafik). Bei höherem Wärmebedarf, wie er in den Einfamilienhäusern mit dem Dämmstandard nach der WSchVO'82 bzw. 95 vorliegt, ist eine gegenüber dem Niedrigenergiehaus leistungsfähigere Wärmequellenanlage erforderlich, die die Investitionskosten drastisch erhöht, so dass die geringeren Energiekosten überkompensiert werden. Dadurch steigen die Wärmegestehungskosten der Wärmepumpenanlage im Verhältnis zum Brennwertkessel.

Abhängigkeit der Wärmegestehungskosten vom Heizwärmebedarf

Ökobilanz

Bei der Ökobilanz wird der gesamte Lebensweg eines Produktes im Vergleich zu seinen möglichen Alternativen analysiert. In der Sachbilanz werden die im Lebensweg auftretenden Stoff- und Energieströme erfasst. In der Wirkungsanalyse (vgl. Tabelle) werden die daraus resultierenden potentiellen Umweltbelastungen ermittelt, indem die Ergebnisse der Sachbilanz Umweltproblemfeldern zugeordnet und mit Hilfe von Äquivalenzfaktoren innerhalb der einzelnen Kategorien aggregiert werden. Hierbei bilden Ressourcenverbrauch, Abfallanfall, Treibhauseffekt, Ozonzerstörung, Versauerung, Ökotoxizität und Eutrophierung den Kern der zu betrachteten Wirkkategorien.

 

 

 

Umweltbelastung durch Wärmepumpen-
anlage
Brennwert-
kessel
Kommentar
Energiebereitstellung ? ? Strom Erdgas
Ressourcenverbrauch - + Durch die Energieträger
Materialverbrauch - + ca. 1500 kg zu 60 kg
KEA + - Einsparung ca. 27 %
Treibhauseffekt + - CO2 und CH4
Ozonabbau in der Stratosphäre o o ODP = 0
Photochemische Ozonbildung + - CH4 und NO2--> Ozon
Versauerung - + SO2 und NOX
Eutrophierung + - NOX
Human- und Ökotoxizität - + SO2

Qualitative Bilanz der Umweltbelastungen von Wärmepumpenanlage und Brennwertkessel
(Eine Summenbildung der Plus und Minuspunkte ist nicht zulässig)

+ : geringere Belastung gegenüber dem anderen System

- : höhere Belastung gegenüber dem anderen System

o : vergleichbare Belastung beider Systeme

? : derzeit kein Vergleich möglich, da hierfür eine Bilanzbewertung erforderlich ist

Aufgabe der Bilanzbewertung ist es die unterschiedlichen Umweltwirkungen der bilanzierten Objekte in ihrer Bedeutung zueinander zu gewichten, um eine Basis für die Interpretation von Ökobilanzen und die daraus zu ziehenden Schlußfolgerungen zu bieten. Eine wissenschaftliche Behandlung der Bewertungsproblematik in Ökobilanzen muss berücksichtigen, dass eine objektive Bearbeitung nicht möglich ist, da jede Bewertung eine Verknüpfung von Sachinformationen und subjektiven Werturteilen darstellt. Werturteile sind keine feststehenden Größen. Sie differieren je nach gesellschaftlicher Gruppe und sind zeit- und situationsabhängig.

Da die subjektiven Werturteile einer ständigen und oft auch sprunghaften Veränderung unterliegen und außerdem von der individuellen Bewertung der einzelnen Umweltwirkungen abhängen wird in dieser Studie auf eine Bilanzbewertung verzichtet.

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