Wie viel CO2 verursacht meine Heizung?

Brennstoffe im Vergleich: Wie viel CO2 verursacht meine Heizung?

Heizungsanlagen waren 2021 laut dem Umweltbundesamt für 70 Prozent der Emissionen im Bereich Wohnen verantwortlich. Doch die wenigsten Menschen wissen, wie viel CO2 ihre Heizung erzeugt. Wir zeigen, wie die verschiedenen Brennstoffe im Vergleich abschneiden und was Sie tun können, um CO2 zu sparen.

Heizöl auf dem letzten, Holz auf dem ersten Platz

Im Vergleich zu 1990 sind in Deutschland die Emissionen im Bereich „Gebäude“ um 43 Prozent gesunken. Das ist vor allem darauf zurückzuführen, dass kaum jemand noch mit umweltschädlichen Kohleöfen heizt.

Zu unterscheiden sind die CO2-Emissionen eines Brennstoffs von den Emissionen der Heizungsanlage an sich. Während erstere höchstens (beispielsweise bei Kohle) von der Herkunft und der chemischen Zusammensetzung des Brennstoffs abhängen, unterscheiden sich letztere je nach Heizungssystem. Somit stellen die Werte in der zweiten Tabelle nur einen Durchschnitt dar.

Brennstoff	g CO2-Äquivalent /kWh
Erdgas	201
Benzin	250
Heizöl	279
Steinkohle	354
Holz*	0

* Der Wert gilt nur für regionales Holz aus nachhaltigen Quellen. Wird Holz etwa aus anderen Ländern importiert, sind die CO2-Emissionen > 0.
** Basierend auf dem Strommix 2021

	g CO2-Äquivalent /kWh	Feinstaub mg/kWh
Heizöl-Brennwertkessel	280	22
Gas-Brennwertkessel	209	6
Luft-Wasser-Wärmepumpe*	171	k.A.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe**	86	k.A.
Pellet-Kessel	23	73
Scheitholz-Kessel	17	144
Hackschnitzel-Kessel	28	76
Fernwärme	40-180	k.A.

* Bei einer JAZ von 2,5
** Bei einer JAZ von 5

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Effizienz entscheidend für die CO2-Emissionen einer Heizungsanlage

Wie bereits erwähnt hängen die in der oberen Tabelle angegebenen Werte der CO2-Emissionen stark von der Bauweise und dem Baujahr der Heizungsanlage ab. So erreichen Gas-Brennwertkessel auf dem neuesten Stand der Technik einen Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent, während Konstanttemperaturkessel, die bis in die frühen Neunziger installiert wurden, nur auf 70 Prozent kommen.

Erzeugt die Verbrennung einer Kilowattstunde Erdgas 201 Gramm CO2-Äquivalent, kommt die Heizungsanlage mit Gas-Brennwertkessel auf 209 Gramm pro Kilowattstunde, da sie 96 Prozent der Brennstoffenergie nutzt. Der alte Gaskessel emittiert dagegen 287 Gramm CO2, um eine Kilowattstunde an Wärme bereitzustellen. Damit ist er etwa so umweltschädlich wie ein Öl-Brennwertkessel. Anhand dieser Rechnung sieht man, wie sehr eine Sanierung alter Heizungsanlagen nicht nur den Geldbeutel, sondern auch die Umwelt schont.

Dieselbe Betrachtung gilt für Wärmepumpen. Hier drückt die Jahresarbeitszahl (JAZ) die Effizienz aus. Sie berechnet sich aus dem Verhältnis zwischen der bereitgestellten Wärme und dem vom Kompressor verbrauchten Strom.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die die Umgebungswärme nutzt, kommt auf eine Jahresarbeitszahl von 2,5 bis 3. Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die als Wärmereservoir das Grundwasser verwendet, ist mit einer durchschnittlichen JAZ von 5 fast doppelt so effizient. Das bedeutet, dass für dieselbe Wärmeleistung halb so viel Strom notwendig ist. Für ein Einfamilienhaus mit einem Wärmebedarf von 22.000 Kilowattstunden pro Jahr variieren die CO2-Emissionen somit zwischen 3.696 Kilo CO2 (Luft-Wasser-Wärmepumpe) und 1.848 Kilo (Wasser-Wasser-Wärmepumpe). (Ausgehend von 428 g/kWh Quelle: Umweltbundesamt)

CO2-Bilanz von Holz als Brennstoff

Auf den ersten Blick verursachen Pellets- , Hackschnitzel- und Scheitholzheizungen kaum Emissionen. Zwar entsteht Kohlendioxid, wenn Holz verbrannt wird. Dasselbe Kohlendioxid hat jedoch der Baum während seines Wachstums gebunden und der Atmosphäre entzogen. Theoretisch ist die Bilanz also null.

Dennoch haben Wissenschaftler in den letzten Jahren nachgewiesen, dass diese Aussage nicht ganz der Wahrheit entspricht. Zum einen ist vor allem bei Holzkaminen die Feinstaubbelastung hoch. Die Rußpartikel schaden der menschlichen Gesundheit und dem Klima, da sie die Sonnenstrahlung absorbieren.

Auch berücksichtigen die Berechnungen nicht, dass Holz nicht immer aus der Region kommt. Je weiter der Weg, desto höher die Emissionen, da der Verkehrssektor zum größten Teil noch auf fossile Kraftstoffe setzt. Somit hat eine Holzheizung zweifelsfrei eine bessere Energiebilanz als eine alte Ölheizung. Dennoch ist der Begriff „CO2-neutral“ irreführend.

CO2-Bilanz von Wärmepumpen

Wie bereits besprochen unterscheiden sich Wärmepumpen je nach Art und Modell erheblich, was die Effizienz angeht. Das ist jedoch nicht der einzige Parameter, der die Emissionen von Wärmepumpen beeinflusst. Entscheidend dafür ist viel mehr die Herkunft des Stroms, mit dem sie betrieben werden. Würde man dafür 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien nutzen, wären nahezu null Emissionen möglich. Jedoch stammte 2021 im Schnitt zirka ein Viertel des in Deutschland erzeugten Stroms aus Kohlekraftwerken und ungefähr 10 Prozent aus Gaskraftwerken.

Die untere Tabelle zeigt drei Szenarien bezüglich der Stromerzeugung. Die Beispielrechnung geht von einem Wärmebedarf von 20.000 Kilowattstunden Wärme pro Jahr und zeigt die jährlichen CO2-Emissionen für eine Luft-Wasser und eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe.

	Aktueller Strommix	50 % der aktuellen Emissionen	25 % der aktuellen Emissionen
Luft-Wasser-Wärmepumpe (JAZ 3)	2.853 kg/Jahr*	1.427 kg/Jahr	713 kg/Jahr
Wasser-Wasser-Wärmepumpe (JAZ 5)	1.712 kg/Jahr	856 kg/Jahr	428 kg/Jahr

* Ausgehend von 428 g/kWh Quelle: Umweltbundesamt

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CO2-Bilanz von Fernwärme

Auch bei Fernwärme schwanken die Emissionen je nach Anbieter sehr stark, da jedes Kraftwerk je nach Technologie und verwendetem Brennstoff eine unterschiedliche CO2-Bilanz aufweist. So betragen die Emissionen des zentralen Fernwärmeverbundnetzes in Berlin 42,3 Gramm, in Hannover 105,7 Gramm und in Stuttgart 174,1 Gramm pro Kilowattstunde. Es ist daher kaum möglich, eine generelle Aussage über die ökologische Bilanz von Fernwärme zu treffen.

Wie senke ich meinen Wärmebedarf?

Selbst wer mit einer modernen Heizung sparsam heizt, endet mit hohen Emissionen und Heizkosten, wenn er in einem unsanierten Gebäude wohnt. So weist ein unsanierter Altbau einen jährlichen Energiebedarf von 200 bis 120 Watt pro Quadratmeter auf, während ein Passivhaus mit 10 Watt pro Quadratmeter auskommt. Wer in einem gut gedämmten Haus wohnt, kann später im Jahr heizen beziehungsweise früher die Heizung ausschalten.

Wer also seine CO2-Emissionen reduzieren will, investiert in eine energetische Sanierung. Vor allem folgende Maßnahmen senken den Wärmeverbrauch:

• Alte Fenster austauschen und mit dreifach verglasten Fenstern aus Kunststoff ersetzen.
• Dach und Schornstein dämmen, da hier bis zu 30 Prozent der Wärme verloren geht. Eine Zwischensparrendämmung lässt sich auch nachträglich durchführen und ist bereits für unter 10.000 Euro zu haben.
• Fassade dämmen, da auch hier bei unsanierten Altbauten bis zu 30 Prozent der Wärme nach außen entweicht. Auch ungedämmte Rollladenkästen fungieren als Wärmebrücken und transportieren die Heizwärme nach draußen.

CO2-Emissionen vor und nach Sanierung: Eine Beispielrechnung

Familie Müller wohnt in einem Einfamilienhaus (Baujahr 1980) mit einer Fläche von 100 Quadratmetern. Ihr Wärmebedarf beträgt 20.000 Kilowattstunden pro Jahr. Sie heizen mit einem Öl-Niedertemperturkessel, der (bezogen auf den Brennwert) einen Wirkungsgrad von 85 Prozent aufweist. Damit stoßen sie pro Jahr 6.564 Kilogramm CO2-Äquivalent aus.

Aus Kosten- und ökologischen Gründen beschließt Familie Müller, das Haus zu sanieren sowie die alte Ölheizung auszutauschen. Durch die energetische Sanierung senkt sie ihren Wärmebedarf auf 15.000 Kilowattstunden pro Jahr. Darüber hinaus installiert sie eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von 4, um ihren Wärmebedarf zu decken.

Damit verbraucht sie nun 3.750 Kilowattstunden Strom, die Emissionen in Höhe von 1.605 Kilogramm CO2-Äquivalent entsprechen. Am Ende hat Familie Müller ihren ökologischen Fußabdruck im Bereich Heizen um den Faktor 4 reduziert. Entscheidend waren sowohl die umweltfreundliche Heizung als auch die Sanierung.

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