Ist eine Klimaanlage eine Alternative?
In vielen Häusern in Schwielowsee wird Gas oder Öl zum Heizen verbrannt. Dass das irgendwann zum Problem wird, hätte man früher wissen können, ist aber vergossene Milch. Auch ich habe erst vor 2 Jahren den alten Gas-Brenner gegen eine moderne supereffiziente Brennwerttherme ausgetauscht. Kaum ein Jahr später war Erdgas plötzlich nicht mehr die saubere, günstige Übergangstechnologie. Sauber hat nie gestimmt, weil Gas zu CO2 verbrennt; und günstig wird es aus naheliegenden Gründen auch nicht mehr. Aber statt zu jammern soll hier eine konkrete Möglichkeit beschrieben werden, wie man relativ schnell aus dem Dilemma herauskommen kann.
Wärmepumpen werden immer günstiger
Als Alternative zum Heizen mit fossiler Energie schlagen viele Experten Wärmepumpen vor. Mit ihren Kompressoren können sie sehr wirtschaftlich Bewegungsenergie in Wärme umwandeln. Die Pumpen, die dafür eingesetzt werden, können aus 1 Teil elektrischer Energie ein Vielfaches an Wärmeenergie erzeugen. Das Prinzip kennt jeder vom Kühlschrank: innen wird gekühlt; hinter dem Kühlschrank wird es warm. Nach dem Verfahren arbeiten praktisch alle Wärmepumpen, wobei es egal ist, ob dabei Luft oder Flüssigkeit gekühlt oder erhitzt wird.
1) Kondensator, 2) Drossel, 3) Verdampfer, 4) Kompressor
Dunkelrot: Gasförmig, hoher Druck, sehr warm
Rosa: Flüssig, hoher Druck, warm
Blau: Flüssig, niedriger Druck, sehr kalt
Hellblau: Gasförmig, niedriger Druck, kalt ärmepumpen werden immer günstiger
Die Vorlauftemperatur absenken!
Den verschiedenen Techniken (Erdwärme- oder Luftwärmepumpe) ist gemein, dass der Wirkungsgrad hoch ist, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Erdreich und Heizung bzw. zwischen Außen und Innen relativ gering ist. Je größer der Temperaturunterschied, desto schlechter wird der Wirkungsgrad, im Diagramm dargestellt als Leistungszahl (COP=Coefficient Of Performance), siehe Agora-Grafik für Systeme unterschiedlicher Gütegrade.
Daher werden neue Häuser mit Wärmepumpen vorzugsweise mit Fußbodenheizung ausgestattet, die mit einer Vorlauftemperatur von 25°C-35°C auskommen. Ältere Häuser bzw. ältere Heizungen werden derzeit mit 55°C – 75°C Vorlauftemperatur betrieben. Um bei einer geringeren Vorlauftemperatur eine möglichst ähnliche Wirkung zu erzielen, müsste man die Heizkörperfläche um 1/3 bis ½ vergrößern.
Leider ist das ein zusätzlicher Aufwand, der meist nur bei Austausch der ganzen Heizungsanlage leistbar ist. Doch es gibt eine relativ einfache Lösung mit geringem baulichem Aufwand:
Klimaanlage als effiziente Luft-Luft-Wärmepumpe
Zusätzlich zur noch funktionierenden Gas- oder Ölheizung nutzen wir seit letztem Sommer die Klimaanlage, die genauso gut im Winter heizen kann, wie sie im Sommer kühlt. Sie ist im Prinzip eine Luft-Luft-Wärmepumpe, die elektrisch angetrieben wird. Einige Hersteller haben ihre Anlage zum Heizen optimiert. In der Grafik ist die Leistungszahl bei Außentemperaturen von -10°C bis 12°C dargestellt.
Man kann ablesen, dass bei -7°C aus 1kW Strom noch 2 kW Wärme gewonnen werden können. Bei +7°C erhält man aus 1 kW Strom schon 6,5 kW Wärme. Und bei +12°C Außentemperatur steigt die Wärmeausbeute auf das 9-fache.
Luft-Luft-Wärmepumpen rechnen sich bei niedrigem Strom- und hohem Gaspreis
Strom ist leider (noch) erheblich teurer als Gas. Sinnvoll und wirtschaftlich ist die Klimaanlage zum Heizen dann, wenn die Effizienz der Wärmepumpe in der Klimaanlage größer ist als der Mehrpreis für Strom gegenüber dem Erdgas. Bis vor einem Jahr war Erdgas relativ billig im Vergleich zu Strom. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft hat vor Kurzem die Preisentwicklung der Erdgas- und Strompreise der letzten 10 Jahre veröffentlicht, s.u.
Daraus geht hervor: Das Verhältnis von Strom- zu Gaspreis ist in den letzten Jahren von ca. 4 auf 2 gefallen. Eine Luft-Wärmepumpe bzw. Klimaanlage musste also -um wirtschaftlich zu sein- im Jahr 2022 nur noch eine um den Faktor 2 statt früher 4 bessere Ausbeute von Strom in Wärme bieten können.
Klimaanlagen zum Heizen sind auch unter Null Grad wirtschaftlich
Wie oben gezeigt, hängt der COP-Faktor (= Leistungszahl) von der Außentemperatur ab. Im Diagramm unten kann man erkennen, dass eine Luft-Wärmepumpe im Jahr 2012 erst oberhalb von 3 °C günstiger war (siehe Schnittpunkt grün-violett). Bei den Preisen von 2022 rechnete sich die Klimaanlage zum Heizen schon bei Minustemperaturen (Schnittpunkt grün-rot). Legt man die Grenzwerte der Bundesregierung (Strompreisdeckel / Gaspreisdeckel = 40ct/kWh / 12ct/kWh = 3,33) zu Grunde, dann spart man ab ca. 1°C Außentemperatur nicht nur Gas, sondern auch bares Geld.
Dies ist eine etwas vereinfachte Rechnung, die verschiedene Verluste z.B. die Kaminabwärme, Pumpenwirkungsgrad, etc. vernachlässigt. Dennoch stimmt sie erstaunlich gut mit genauen Experten-Berechnungen2) überein. Danach kann über 20% bis 50% des Jahres-Gesamtwärmebedarfs kostengünstig und mit weniger CO2 erzeugt werden. Das hängt natürlich sehr davon ab wie der Strom erzeugt wird. In Kombination mit Photovoltaik und Speicher kann die Ausbeute noch weiter gesteigert werden. Entsprechend schnell hat man die Investition wieder eingespielt.
Kurze Leitungen – geringere Investition
Sogenannte Split-Klima-Geräte lassen sich besonders günstig einbauen, wenn der Kompressor außen möglichst Rücken an Rücken mit dem Gebläse innen an derselben Wand hängen kann. Wir haben die Anlage in einem Arbeitszimmer installiert und fühlen uns durch das leise Rauschen in keiner Weise gestört.
Die Hersteller (Daikin, Mitsubishi, Samsung, LG, etc.) liefern mit der Anlage eine Software, über die per App der Tages- bzw. Wochen- und Monatsverbrauch angezeigt wird. Im Internet findet man verschiedene Installateure für Komplettpakete, d.h. Teilelieferung incl. Installation und BAFA-Anmeldung. Je nach dem in welchem Zusammenhang die Heizung mit der Klimaanlage eingebaut wird, gibt es von der Bundesregierung eine Förderung von 20-25%. Als Anhaltspunkt: Für eine 2,5kW-Anlage muss man mit ca. 2800,- bis 3000,- Euro rechnen. Davon gibt es später die Förderung wieder zurück, aber das kann dauern.
Es geht natürlich auch um einiges billiger. Die modernen Anlagen sind heute mit nicht-halogenierten Kältemitteln vorgefüllt und haben Schnellverschlüsse. Manche versierten Laien installieren selbst. Von der fehlenden Gewährleistung einmal abgesehen, kam das für uns nicht in Frage. Denn Leckagen mit Kältemitteln sind nicht lustig.
2,5kW Anschlussleistung klingt nicht viel. Aber das täuscht. Bei einem Leistungsfaktor, der im Frühjahr und Herbst häufig zwischen 4 und 9 liegt (siehe grüne Kurve), wird es nach unserer Erfahrung angenehm warm. Nur bei tieferen Nachtfrösten im Winter haben wir zuletzt noch die Gasheizung gebraucht.
Quellen:
- BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. – www.bdew.de
- Plug-in-Hybride: Wie man Klimaanlagen zur Raumheizung nutzen kann, Karsten Liebmann, 22.02.2022, www.haustec.de
- https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmepumpenheizung
- Agora Energiewende: Agora Industrie FutureCamp 2022
