Studie: Wärmepumpen effektiver als Wasserstoff-Heizungen

Zur aktuellen Diskussion über die Erreichung der Klimaschutzziele für den Gebäudesektor trägt die Stiftung Klimaneutralität bei. Sie ließ die Prognos AG analysieren, ob es effektiver wäre, künftig mit erneuerbarem Strom und Wärmepumpen oder grünem Wasserstoff zu heizen. Voraussetzung sei in jedem Fall eine Effizienzsteigerung der Gebäude durch energetische Dämmung, steht in der Studie. Wo möglich, sollten Wärmenetze ausgebaut werden.

Für Gebäude, die nicht an Wärmenetze angeschlossen werden, müssten bestehende fossil betriebene Heizungssysteme ersetzt werden. Sowohl für Wärmepumpen wie für die Erzeugung klimafreundlichen Wasserstoffs für Gasheizungen wäre zusätzlicher Strom aus erneuerbaren Energien nötig.

Höherer Strombedarf im Fokus

Bei der Abwägung der Vor- und Nachteile der beiden Strategien stellt die Studie zwei Fragen in den Mittelpunkt: Führt ein deutlich höherer Strombedarf in einem klimaneutralen Stromsystem auch zu einem höheren Bedarf an regelbarer Kraftwerksleistung als Backup-Kapazität? Wie hoch steigt der Strombedarf, wenn Wasserstoff nicht nur als Backup bei Dunkelflaute erzeugt wird, sondern auch als Heizgas eingesetzt wird?
 
Die Analyse der Prognos AG zeige, dass ein steigender Anteil von Wärmepumpen zwar den Stromverbrauch deutlich steigere, diese Nachfrage jedoch flexibel reagieren könne. Wärmepumpen könnten in einem Stromsystem, das vor allem auf fluktuierend einspeisender Photovoltaik und Windenergie beruht, künftige Erzeugungsschwankungen ausgleichen. Dies habe zur Folge, dass in einem klimaneutralen Stromsystem 2045 ein deutlich höherer Stromverbrauch von etwa 70 % gegenüber 2022 und eine um 300 % höhere Erzeugungsspitze mit einem viel geringeren Anstieg der maximalen Residuallast von 20 % einhergehe.
 
Wasserstoff-Heizungen ineffizienter

Wasserstoff-Heizungen führten zu einem deutlich höheren Wasserstoff- und damit auch höheren Strombedarf. Bei nur einer Million verdopple sich der Wasserstoff-Bedarf in der Wärmeversorgung gegenüber dem Basisszenario der Studie. Deshalb müssten Erneuerbare schneller ausgebaut werden, um den benötigten zusätzlichen grünen Wasserstoff zu erzeugen.
 
Als politische Schlussfolgerungen leitet die Stiftung Klimaneutralität die Forderung ab, zur Erreichung der Klimaschutzziele im Gebäudesektor Wärmepumpen als zentrale Technologie zu fördern. Diese sollten in einem neuen technischen und politischen Rahmen als flexible Verbraucher das Stromsystem stützen.

Die Kurzstudie „Wärmepumpen versus Wasserstoffheizung“ steht als PDF zum Download bereit.