Wissenswertes zum Thema Wärmedämmung, Heizung und Warmwasserbereitung
(in Vorbereitung - Fertigstellung in kürze)

Kaum objektive Informationen verfügbar

Welche Heizung soll ich einsetzen? Lohnt sich der Mehraufwand für eine Wärmepumpe, eine Pelletsheizung oder eine Solaranlage? Solche oder ähnliche Überlegungen quälen so manchen angehenden Bauherrn.

Aber wozu gibt es schließlich das Internet? Wer hier jedoch "gründlich recherchiert" wird ernüchtert feststellen, dass er genauso gut eine Münze hätte werfen können. Der Grund sind die hinter den Informationen stehenden wirtschaftlichen Interessen,  politischen Überzeugungen und oft Klischeevorstellungen, die mit der Realität  wenig zu tun haben.

Bei jeder Empfehlung, bei jeder Recherche oder Vergleichsrechnung auf die Sie stoßen, sollten Sie sich die Frage des "Cui bono" stellen. Wem nutzt das jeweilige Ergebnis?

So wird z.B. sauber vor- und nachgerechnet, dass die Ölheizung bereits bisher die billigste Heizung war und es wohl auch die nächsten 50 Jahre bleiben wird (IWO - Institut für wirtschaftliche Ölheizung), während etwa Wärmepumpenanlagen unwirtschaftlich und auch aus anderen Gründen nicht empfehlenswert sind.

Eine andere Vergleichsrechnung sieht die Wärmepumpe auf Platz 1 und alle anderen Heizsysteme weit abgeschlagen.

Jedes Ergebnis dazwischen lässt sich sowohl im Internet, als auch in der populären, wie auch in der Fachliteratur finden.

Liegt es etwa daran, dass die Wahrheit irgendwo in der Mitte liegt? Keineswegs!

Der Hauptgrund ist, dass wesentliche Grundlagen dieser Berechnungen zum einen auf Statistik, zum anderen auf Wahrscheinlichkeitsrechnung  beruhen.

Zusätzlich wird mit Anschaffungskosten, Verbrauchszahlen und Wirkungsgraden getrickst, dass sich die Balken biegen.

Kaum objektive Informationen verfügbar - Beispiel Stromkosten

8,01 ct Steuern und Abgaben je Kilowattstunde, d.h. 40% der Gesamtkosten bei Ökostrom

Bei "Normalstrom" sogar 43% Steuern und Abgaben

¹)

Wir halten an dieser Stelle lediglich fest, dass CO2-freier "Ökostrom" einen Anteil in Höhe von 6,80 ct am Abgabepreis hat. Die "Herstellungskosten" veranschlagen wir einmal mit 5,50 ct. Das wäre knapp doppelt so teuer wie Atomstrom aber nur rund 0,50 ct teurer als die aktuellen durchschnittlichen Herstellungskosten von Strom in Deutschland. Bezogen auf den Abgabepreis sind dies nur marginale Mehrkosten. Wenn wir das obige Beispiel nehmen kommen wir auf lediglich 2,5% Mehrkosten für CO2-freien Ökostrom.²) 

¹) Quelle: Greanpeace Energy
²) = 3% inkl. MWSt. Andererseits ist es paradox, auf Ökostrom Ökosteuer (2,05 ct) und Kraft-Wärme-Kopplungsabgabe (0,20 ct) zu erheben. Laut Stromgesetz zählt Strom aus Wasserkraftwerken mit einer installierten Generatorleistung über 10 Megawatt paradoxerweise nicht zu den erneuerbaren Energieträgern. Ansonsten wäre der Ökostrom aus dem Beispiel sogar 1,75 ct billiger als Normalstrom.

Beispiel Warmwasser

126 Brauchwasser pro Person/Tag in Deutschland.

35 Liter Warmwasser pro Person/Tag .

1,2kWh Warmwassererzeugung pro Person/Tag.

Individuelle Kosten bzw. Ersparnismöglichkeiten hängen  von dem System der Wärmeerzeugung ab

pro Person und Jahr Gesamtkosten bei Wärmepumpe € 13,14,
bei Öl- oder Gasheizung € 30,66

Zur Statistik: Der durchschnittliche Warmwasserverbrauch pro Person und Tag beträgt in Deutschland 35 Liter. Der tatsächliche Verbrauch schwankt jedoch sehr stark. Und zwar von ca. 15 bis ca. 90 Litern pro Person und Tag.

Der Warmwasserverbrauch ist unabhängig vom Heizenergiebedarf eines Gebäudes. Er ist abhängig von der Anzahl der Bewohner und deren Nutzungsgewohnheiten.

Die Grafik oben zeigt, dass statistisch gesehen 8 % unseres Gesamtenergieverbrauchs auf die Erzeugung von Warmwasser entfallen. Bei 53 % Heizenergiebedarf bedeutet dies rein rechnerisch, dass 13,11 % unserer "Brennstoffkosten" für die Erzeugung von Warmwasser aufgewandt werden.

Abgesehen davon, dass so mancher erstaunt sein wird, wie gering der prozentuale Anteil der Warmwassererzeugung ist, ist es unsinnig, Wirtschaftlichkeitsberechnungen auf statistischen Durchschnittszahlen aufzubauen. Und rein gar nichts lässt sich über die individuellen Kosten bzw. Ersparnismöglichkeiten aussagen, da diese in entscheidendem Maße von dem System der Wärmeerzeugung abhängen. Eine Grundwasser-Wärmepumpenanlage verursacht Kosten von ca. 3 Cent/kWh. Bei Öl oder Gas liegen die Kosten bei rund 7,7 Cent/kWh und bei einem Durchlauferhitzer betragen diese  entsprechend dem jeweiligen Stromtarif ca. 18 Cent/kWh.

Völlig unabhängig wie gut oder schlecht ein Bauvorhaben gedämmt ist, wie hoch oder niedrig dessen Lüftungswärmebedarf ist, fallen pro Person und Jahr je nach Anlage bei einem Durchschnittsverbrauch von 35 Liter Warmwasser pro Tag folgende jährlichen Kosten an:

Wärmepumpe € 13,14 (Wärmepumpentarif durchschnittlich 12 Cent/kWh, Jahresarbeitszahl 4,0 für Warmwassererzeugung)

Bei Öl- oder Gasheizung € 30,66 (7 Cent/kWh).

Den eigenen Verbrauch mit eventuell individuellen Korrekturen kann sich jeder nun leicht selbst ausrechnen. Ebenso die Ersparnis etwa bei Einsatz einer thermischen Solaranlage, die im Idealfall 60 % aufs Jahr gesehen an Einsparung verspricht. Abhängig vom Heizsystem sind dies bei Öl oder Gas € 18,40 pro Person und Jahr, bei einer Wärmepumpenanlage € 7,88 pro Person und Jahr.

Falls Sie auf die Idee kommen sollten, hier läge ein Rechen- oder Schreibfehler vor, fassen wir gerne für Sie zusammen:

Bei einem 4-Personen-Haushalt, durchschnittlichem Warmwasserverbrauch und dem Einsatz einer Wärmepumpenheizung spart eine zusätzliche rund € 6.000,-- teure Solaranlage in Jahr insgesamt € 31,52 an Warmwasserkosten ein.

Die Vergleichszahl bei Öl/Gas liegt bei € 73,58. Diese Zahl entspricht ziemlich genau den Ergebnissen der Stiftung Warentest. Die Zahlen entsprechen jedoch nicht im mindesten den Versprechungen der Industrie oder den Erwartungen der Bauherrn.

Ein Aberwitz,  an Einsparungen auch nur zu denken, die eine Solaranlage bringen könnte. Bei angenommenen 20 Jahren Lebensdauer und 4% Zinsfuß betragen die reinen Kapitalkosten € 420 im Jahr, d. h. die Warmwasserrechnung eines 4-Personen-Haushalts mit Gasheizung steigt bei Einsatz einer Solaranlage von € 184.-- auf € 604.-- pro Jahr. (Bei Wärmepumpe von € 78,80 auf € 498,80).

D.h. durch die Solaranlage entstehen mehr als 6,3-fach höhere Warmwasserkosten als bei reiner Wärmepumpen-Heizung.

Brennwert - Heizwert

Beim Verbrennen z.B. eines Kubikmeter Erdgases entweicht - umgangssprachlich ausgedrückt - ein Teil der Energie ungenutzt in Form heißer Abgase durch den Schornstein. Die durch reine Verbrennung freigesetzte Energie bezeichnet man als Heizwert (bei Erdgas 9,7 bis 12,5 kWh/m³). Der Brennwert handelsüblicher Brennstoffe, also Heizwert + Abgasverluste liegt 10 bis 20 % höher.

Sogenannte "Brennwertheizungen" nutzen einen Teil dieser Abgasenergie. Die Wirkungsgrad-Angaben solcher Anlagen werden (was marktstrategisch natürlich nicht ungeschickt ist) auf den Heizwert bezogen. Auf diese Art entstehen die wundersamen Wirkungsgrade von z.B. über 100 % bei Gas-Brennwertanlagen.

Verbrauchskennzahlen eines aktuellen Einfamilienhauses

"Fixkosten" von 60% des Energiebedarfs für Warmwasser und Lüftung 

Nur noch 40 % Transmissionswärmeverluste

Ein Einfamilienhaus mit 130 qm Wohnfläche in Niedrigenergiebauweise, das von vier Personen bewohnt wird, kommt in etwa auf folgenden jährlichen Verbrauch für Heizung und Warmwasser:

Warmwasser: 1,22 kWh x 364 x 4 = 1.776 kWh

Lüftungswärmebedarf: 54 kWh x 130 = 7.020 kWh

Transmissionswärmebedarf: 45 kWh x 130 = 5.850 kWh

In der Summe kommt so ein Jahresenergiebedarf von 14.646 kWh zusammen. Dies entspricht einem Verbrauch von 1.630 Litern Heizöl¹⁾ bzw. 15420 kWh Erdgas ²⁾.

Die prozentuale Zusammensetzung beträgt bei diesem Beispiel:

Warmwasser: 12 %
Lüftung: 48 %
Transmissionswärmeverluste: 40 %

60 % des Gesamtbedarfs, nämlich der für Warmwasser und Lüftung, sind völlig unabhängig von der Konstruktion des Gebäudes, von Wärmedämm- oder Abdichtungsmaßnahmen.

Nur 40 % entfallen bei moderner Bauweise auf Transmissionswärmeverluste, also die Wärme, die durch Wände, Fenster, Dach und Kellerdecke geht. Nur dieser Verbrauchsanteil ist überhaupt durch zusätzliche Maßnahmen beeinflussbar.

Es ist interessant, sich die Wärmeverluste der einzelnen Bauteile anzusehen. Hierbei entfallen auf

Wände 40 %
Fenster 34 %
Dach 13 %
Kellerdecke 13 %

Die 40% die auf Wände entfallen, ergeben bei 40% Transmissionswärmeverlust einen Anteil von 16% am gesamten Wärmeergiebedarf.

Bei einer Wärmepumpenheizung mit 3 Cent/kWh Energiekosten kostet der Gesamtwärmebedarf der Außenwände somit ganze € 70,-- im Jahr. Eine "Verbesserung" der Außenwände um 20 % ergibt somit rein rechnerisch eine Einsparung von € 14,--/Jahr. Ein Wert, der nicht mehr mess- oder nachweisbar ist.

Wer an einen Schreibfehler oder eine Ente glaubt, möge die o.g. Zahlen einmal in Ruhe selbst nachrechnen. Insbesondere ist zu beachten, dass hier von realistischen Verbrauchszahlen ausgegangen wurde (immerhin 11,26 Liter pro qm Wohnfläche im Jahr). Schön gerechnet käme das gleiche Haus nur auf die Hälfte, womit die Ersparnis nur noch € 7,--/Jahr betragen würde.

Die Mehrkosten der zusätzlichen Dämmung lägen übrigens je nach System bei ca. € 1.500,-- bis € 4.500,--.

^{___________________________
1)} bei einem Jahresnutzungsgrad der Anlage von 0,9
²⁾ bei einem Jahresnutzungsgrad der Anlage von 0,95

Vieles ist paradox

Diese 0,21 bitte kurz merken, denn dieser Wert ist allein für die tatsächlichen Verbrauchskosten maßgeblich. Die EnEV bzw. DIN 4701-10 macht hieraus unter willkürlicher Annahme einer schlechteren Aufwandszahl und einer noch willkürlicheren Annahme eines Primärenergiefaktor von 2,7( bis 2007 noch 3,0) die pseudogenaue Anlagenaufwandszahl von 76,2.

Der Wert erhebt den Anspruch anzugeben, wie viel an ursprünglich investierter (Primär-)Energie (z.B. Kohle, Gas im Kraftwerk) unter Abzug etwaiger Transport- und sonstiger Verluste am Ende tatsächlich in Heizenergie umgewandelt wird.

Naturgemäß entziehen sich nicht nur die Kernenergie, sondern auch z.B. Wasser-, Wind- und Alternative Energieerzeugungsarten einer solchen Betrachtungsweise. Der Wert von 3,0 ist ein Durchschnittswert für veraltete Braunkohlenkraftwerke, Stand Ende der 80-iger Jahre.

Für Wärmepumpen wird in der Regel kein Spitzenlaststrom verwendet, sondern Nachtstrom aus dem Grundlastbereich und Tagstrom, ebenfalls vorrangig aus dem Grundlast-, teilweise aus dem Mittellastbereich. Bei unvoreingenommener Betrachtungsweise - ohne ideologische Scheuklappen - ist daher ein Primärenergiefaktor von allenfalls 1,8 realistisch, was zu einer Anlagenaufwandszahlung von 0,38, also der Hälfte des nach EnEV ermittelten Werts führt.

Die paradoxen Auswirkungen in der Praxis: 
Die Energiekosten für ein mit Fernwärme aus Kraftwärmekopplung beheiztes Einfamilienhaus nach KfW-40-Standard können beim Vierfachen eines mit Wasser-Wärmepumpe beheizten Hauses liegen , das rechnerisch nach EnEV gerade KfW-60-Standard erreicht.

Des Kaisers neue Kleider

Bild oben: vereiste Solaranlage, aufgenommen 06.03.08, 8:40.

9:40: Dach bereits eisfrei, Solaranlage wehrt sich noch immer gegen Sonne.

Der Markt für Solaranlagen boomt. Er ist so lukrativ, dass sich  die chinesischen Hersteller von Photovoltaikanlagen nicht mehr mit der Lieferantenrolle  für deutsche Anbieter begnügen. Zu deren Leidwesen drängen die Chinesen nun auch selbst auf den Markt. Verkehrte Welt: Die deutschen Zwischenhändler beklagen sich über zu hohe Subventionen. ¹)

Um Photovoltaikanlagen wirtschaftlich (schön) zu rechnen werden diese mit dem 12,5fachen ihres Ertrags subventioniert. Man nennt das "Anschubfinanzierung".

Das Prinzip der thermischen Solaranlagen ist seit der Steinzeit bekannt und entsprechend simpel und unwirtschaftlich. 

Jeder Politiker, der als Befürworter von "Solartechnik" eintritt weist sich damit als fortschrittlicher Umweltaktivist aus. Das gleiche gilt für die Nutzer. Mit den weithin sichtbaren Paneelen zeigt man unmissverständlich das eigene Gutmenschentum. Mit 6 qm Kollektorfläche leistet man einen nicht unwichtigen Beitrag zur Senkung des CO2-Ausstoßes und zur Rettung des Weltklimas. Und Geld spart man obendrein. Wer kann da schon nein sagen.

Ohne jede Schamröte versprechen die Hersteller 60% Energieeinsparung, vergessen aber zu erwähnen, dass für die Warmwassererzeugung nur 8% unseres Gesamtenergieverbrauchs erforderlich sind. Das macht aus den imposanten 60% rein rechnerisch nur bescheidene 4,8%. Dass selbst das noch zu hoch gegriffen sein dürfte zeigen die Bilder links.

¹) Deutschland ist "Weltmeister" bei der Installation von Photovoltaikanlagen. Knapp die Hälfte der Weltproduktion wird hier installiert. Hergestellt werden in Deutschland aber nur 20%. 36 % kommen aus Japan und 28 % (Vorjahr 15%) aus China. Siehe hierzu auch Spiegel Online: Chinesen überschwemmen Deutschland mit Solarzellen.

Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen 

"Es zeigt sich, dass kleine Solarwärmeanlagen für die Brauchwassererwärmung unter den momentanen Förderbedingungen immer noch weit von der Wirtschaftlichkeit entfernt sind."

Annahmen:

• Anschaffungsmehrkosten EUR 6.500,-- (Anlage, spezieller Boiler, Einbau)
• Lebensdauer: 20 Jahre
• Betriebskosten: € 50,--/p.a.
• Zinssatz: 6 %

Bei den o.g. Annahmen betragen die betriebswirtschaftlichen Gesamtkosten der Anlage € 20.846,41.

Die jährlichen Kosten dieser Solaranlage unter Berücksichtigung eines internen Zinssatzes von 6%, von € 50,-- Betriebskosten pro Jahr betragen somit € 1.042,32.

Der Durchschnitts-4-Personen-Haushalt spart pro Jahr ein:

1,2 x 365 x 4 x 0,6 = 1.051,20 kWh

Bei betriebswirtschaftlich korrekter Berechnung kostet die mit dieser Solaranlage erzeugte Kilowattstunde somit ziemlich genau 1,-- € . Das entspricht dem 33-fachen einer ggf. vorhandenen Wärmepumpe bzw. dem 13-fachen bei einer Öl- oder Gasheizung.

Der Fairness halber: Bei einem Zinsfuß von 5% ( entsprechend den aktuellen Hypothekenzinsen) und Anlagenkosten von nur € 5000.-- kommt die Kilowattstunde Solarenergie auf nur noch 68 Cent. Setzt man 4% Zinsfuß an, subventionierte € 4000.-- Anlagenkosten und vernachlässigt die Wartungs- und Betriebskosten kommen exakt 40 Cent je Kilowattstunde heraus. Ein Wert der in so mancher Studie zu finden ist.

Die 60%ige Einsparung kann bestenfalls unter Idealbedingungen (Aufstellwinkel, Ausrichtung, sonnige Region) erreicht werden. Bei einem annähernd realistischen Rechenverfahren ist daher davon auszugehen, dass bei einem 4-Personen-Haushalt die Kilowattstunde Solarenergie mit über 70 Cent zu Buche schlägt. (Bei zwei Personen wäre es sogar das Doppelte.)

Die Kosten für die vermeintlich kostenlose solare Wasserbereitung sind somit aberwitzig hoch, rund 10mal höher als bei einer "altmodischen" Ölheizung und rund 25mal höher als bei einer "modernen" Wärmepumpenheizung.

Wegen der geringen Effizienz ist neben der wirtschaftlichen Bilanz von Solaranlagen auch deren Ökobilanz verheerend. Wer nur noch halb so oft wie bisher den Wäschetrockner benutzt oder nur einen ³/4 Liter Sprit auf 100km weniger verbraucht verringert seinen CO2-Ausstoß wie mit einer Solaranlage. Und Geld spart er obendrein.

Heizwert von Holzarten