Wie viel CO2 spart eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe spart gegenüber einer fossilen Heizung CO2 — aber wie viel genau? Diese Q&A-Seite erklärt nachvollziehbar, wie man die CO2-Ersparnis berechnet, rechnet ein Beispiel durch, zeigt, warum die Ersparnis über die Jahre noch wächst, und benennt die Faktoren, die sie im Einzelfall beeinflussen.
Wie man die CO2-Ersparnis berechnet
Die CO2-Ersparnis einer Wärmepumpe ist die Differenz zwischen dem CO2, das die alte fossile Heizung verursacht hat, und dem CO2, das die Wärmepumpe verursacht. Beides lässt sich nachvollziehbar berechnen. Die Logik der Berechnung. Ein Haus braucht eine bestimmte Wärmemenge pro Jahr — diese Menge ist unabhängig davon, womit geheizt wird. Die Frage ist nur, wie viel CO2 das jeweilige Heizsystem verursacht, um diese Wärmemenge bereitzustellen. Das CO2 der fossilen Heizung. Eine Gas- oder Ölheizung verbrennt einen Brennstoff, und dabei entsteht CO2. Jedem fossilen Brennstoff ist ein CO2-Faktor zugeordnet — die CO2-Menge je Kilowattstunde Brennstoff. Multipliziert man den jährlichen Brennstoffverbrauch mit diesem Faktor, erhält man das jährliche CO2 der fossilen Heizung. Das CO2 der Wärmepumpe. Die Wärmepumpe verbrennt nichts — ihr CO2 entsteht indirekt über den Strom. Man rechnet: Der Strombedarf der Wärmepumpe ist der Wärmebedarf geteilt durch die Jahresarbeitszahl. Multipliziert man diesen Strombedarf mit dem CO2-Faktor des Stroms, erhält man das jährliche CO2 der Wärmepumpe. Die CO2-Ersparnis ist die Differenz. Zieht man das CO2 der Wärmepumpe vom CO2 der alten fossilen Heizung ab, ergibt sich die jährliche CO2-Ersparnis. Die entscheidenden Größen. In dieser Rechnung stecken vier Größen: — Der Wärmebedarf des Hauses — gut abschätzbar aus dem bisherigen Brennstoffverbrauch. — Der CO2-Faktor des fossilen Brennstoffs — eine feste, dem Brennstoff zugeordnete Größe. — Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe — typisch zwischen 3,0 und 4,8. — Der CO2-Faktor des Stroms — der Durchschnittswert des Strommix, der über die Jahre sinkt. Warum die Wärmepumpe in dieser Rechnung gewinnt. Der Schlüssel ist die Division durch die Jahresarbeitszahl. Die fossile Heizung verursacht das CO2 ihres Brennstoffs in voller Höhe. Die Wärmepumpe verursacht nur das CO2 des Stroms, und dieser Strombedarf ist durch die Jahresarbeitszahl um den Faktor drei bis viereinhalb kleiner als die erzeugte Wärmemenge. Diese Division ist der mathematische Kern des Klimavorteils. Wichtig zur Einordnung der Zahlen: Die genauen CO2-Faktoren — für die Brennstoffe wie für den Strom — sind veröffentlichte Werte, die sich ändern können, besonders der Strom-Faktor sinkt fortlaufend. Eine exakte Berechnung sollte deshalb mit den aktuellen Werten erfolgen. Das Muster der Rechnung bleibt aber immer dasselbe — und es führt verlässlich zu einer deutlichen Ersparnis. Der nächste Abschnitt zeigt das an einem Beispiel.
Eine Beispielrechnung
Ein durchgerechnetes Beispiel macht die Größenordnung der CO2-Ersparnis greifbar. Die Zahlen sind beispielhaft und dienen dem Verständnis des Musters — eine exakte Rechnung braucht die aktuellen CO2-Faktoren. Die Ausgangslage. Ein Einfamilienhaus mit einem jährlichen Wärmebedarf von 20.000 Kilowattstunden. Bisher beheizt mit einer Gasheizung. Das CO2 der alten Gasheizung. Die Gasheizung muss für 20.000 Kilowattstunden Wärme etwas mehr an Gas verbrennen, weil kein Heizsystem ganz verlustfrei arbeitet — sagen wir grob 21.000 bis 22.000 Kilowattstunden Gas. Multipliziert mit dem CO2-Faktor von Erdgas ergibt das eine bestimmte jährliche CO2-Menge. Für Erdgas liegt diese Größenordnung im Bereich von mehreren Tonnen CO2 pro Jahr für ein Haus dieser Größe. Das CO2 der Wärmepumpe. Die Wärmepumpe erzeugt dieselben 20.000 Kilowattstunden Wärme. Bei einer Jahresarbeitszahl von beispielsweise 3,8 braucht sie dafür einen Strombedarf von 20.000 geteilt durch 3,8, also rund 5.260 Kilowattstunden Strom. Multipliziert mit dem CO2-Faktor des Strommix ergibt das die jährliche CO2-Menge der Wärmepumpe. Das Ergebnis. Weil der Strombedarf durch die Jahresarbeitszahl auf rund ein Viertel der Wärmemenge geschrumpft ist, und weil der CO2-Faktor des Stroms zwar nicht null, aber überschaubar ist, liegt das CO2 der Wärmepumpe deutlich unter dem der Gasheizung. In der Größenordnung typischer Rechnungen verursacht die Wärmepumpe nur einen Bruchteil — oft grob die Hälfte oder weniger — des CO2 der fossilen Heizung. Die jährliche Ersparnis bewegt sich für ein Haus dieser Größe im Bereich von mehreren Tonnen CO2. Über die Lebensdauer summiert. Eine Wärmepumpe hält rund zwanzig Jahre. Über diese Zeit summiert sich die jährliche Ersparnis von mehreren Tonnen zu einer Gesamtersparnis von mehreren Dutzend Tonnen CO2 — eine erhebliche Menge, die ein einzelner Haushalt mit einer einzigen Entscheidung bewirkt. Die wichtige Einschränkung. Diese Beispielrechnung zeigt das Muster und die Größenordnung — sie ist keine eurogenaue oder kilogrammgenaue Aussage für ein konkretes Haus. Die tatsächliche Ersparnis hängt vom konkreten Wärmebedarf, von der real erreichten Jahresarbeitszahl, vom Brennstoff der alten Heizung und vom aktuellen CO2-Faktor des Stroms ab. Wer eine genaue Zahl für sein Haus will, sollte die Rechnung mit den aktuellen Faktoren und den eigenen Daten aufstellen — ein Energieberater kann das leisten. Das Fazit der Beispielrechnung: Die CO2-Ersparnis einer Wärmepumpe ist nicht marginal, sondern substanziell. Ein einzelnes Einfamilienhaus spart über die Lebensdauer der Anlage eine Menge CO2 in der Größenordnung von mehreren Dutzend Tonnen. Das ist der konkrete Klimabeitrag, den der Umstieg leistet.
Warum die Ersparnis über die Jahre wächst
Ein Punkt macht die CO2-Ersparnis der Wärmepumpe besonders bemerkenswert: Sie ist nicht statisch, sondern wächst über die Lebensdauer der Anlage. Es lohnt sich, das zu verstehen, denn es ist ein wesentlicher Teil des Klimavorteils. Der Grund ist der sinkende CO2-Faktor des Stroms. Wie bereits erläutert, wird der deutsche Strommix Jahr für Jahr sauberer, weil der Anteil erneuerbarer Erzeugung wächst. Der CO2-Faktor des Stroms — die CO2-Menge je Kilowattstunde — sinkt kontinuierlich. Was das für die Wärmepumpe bedeutet. Das CO2 der Wärmepumpe ist ihr Strombedarf multipliziert mit dem CO2-Faktor des Stroms. Sinkt dieser Faktor, sinkt automatisch auch das CO2 der Wärmepumpe — bei gleichbleibendem Stromverbrauch. Eine Wärmepumpe, die heute eingebaut wird, verursacht in zehn Jahren weniger CO2 als heute, und in zwanzig Jahren noch weniger — ganz ohne dass am Gerät etwas verändert würde. Sie verbessert sich von selbst. Der Kontrast zur fossilen Heizung. Eine Gas- oder Ölheizung verbrennt heute und in zwanzig Jahren denselben fossilen Brennstoff mit demselben CO2-Faktor. Ihre CO2-Bilanz verbessert sich über die Zeit nicht. Im Gegenteil: Durch die steigende CO2-Bepreisung wird der Betrieb der fossilen Heizung über die Jahre teurer, auch wenn die CO2-Menge selbst gleich bleibt. Die Schere öffnet sich. Daraus folgt ein dynamisches Bild. Wer heute die CO2-Ersparnis der Wärmepumpe berechnet, erhält den heutigen Wert. Über die Lebensdauer der Anlage wird dieser Wert aber größer, weil der Strom sauberer wird, während die fossile Heizung gleich schmutzig bleibt. Die jährliche CO2-Ersparnis im Jahr zwanzig der Wärmepumpe ist größer als die im ersten Jahr. Die Schere zwischen Wärmepumpe und fossiler Heizung öffnet sich kontinuierlich zugunsten der Wärmepumpe. Die Konsequenz für die Gesamtbilanz. Wenn man die CO2-Ersparnis über die gesamte zwanzigjährige Lebensdauer aufsummiert, darf man nicht einfach den heutigen Jahreswert mit zwanzig multiplizieren — das würde die Ersparnis unterschätzen. Die tatsächliche Gesamtersparnis ist größer, weil die jährliche Ersparnis über die Jahre wächst. Die Wärmepumpe ist eine Investition, deren Klimanutzen mit der Zeit zunimmt. Die Einordnung: Die wachsende CO2-Ersparnis ist einer der stärksten, aber am wenigsten beachteten Vorteile der Wärmepumpe. Sie ist nicht nur heute klimafreundlicher als eine fossile Heizung — sie wird es mit jedem Jahr mehr. Wer eine Wärmepumpe einbaut, trifft eine Entscheidung, deren Klimanutzen sich über zwei Jahrzehnte automatisch vergrößert.
Was die Ersparnis im Einzelfall beeinflusst
Die CO2-Ersparnis einer Wärmepumpe ist immer eine deutliche — aber wie groß sie genau ausfällt, hängt von einigen Faktoren ab, die im Einzelfall verschieden sind. Die Jahresarbeitszahl. Der wichtigste beeinflussbare Faktor. Je höher die Jahresarbeitszahl, desto weniger Strom braucht die Wärmepumpe für dieselbe Wärmemenge — und desto weniger CO2 verursacht sie. Eine Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von 4,5 spart mehr CO2 als dieselbe Anlage mit einer Jahresarbeitszahl von 3,0. Alle Maßnahmen, die die Jahresarbeitszahl heben — niedrige Vorlauftemperatur, hydraulischer Abgleich, gute Heizkurve, richtige Dimensionierung —, vergrößern damit auch die CO2-Ersparnis. Der bisherige Brennstoff. Die Ersparnis hängt davon ab, welche fossile Heizung ersetzt wird. Eine alte Ölheizung verursacht je Kilowattstunde Wärme mehr CO2 als eine Gasheizung, weil Heizöl einen höheren CO2-Faktor hat. Wer von Öl auf Wärmepumpe umsteigt, spart deshalb tendenziell mehr CO2 als beim Wechsel von Gas. Auch eine alte, ineffiziente fossile Heizung mit hohem Verbrauch bietet ein größeres Einsparpotenzial als eine moderne, sparsame. Der Strom, mit dem die Wärmepumpe läuft. Wer einen echten Ökostromtarif bezieht oder mit einer eigenen PV-Anlage einen Teil des Wärmepumpenstroms selbst erzeugt, senkt die CO2-Last des Stroms unter den Durchschnittsmix — und vergrößert damit die Ersparnis. Mit eigenem Solarstrom oder echtem Ökostrom kann die CO2-Ersparnis deutlich über dem liegen, was die Rechnung mit dem Durchschnittsmix ergibt. Der Wärmebedarf des Hauses. Je mehr Wärme ein Haus braucht, desto mehr CO2 verursacht jedes Heizsystem — und desto größer ist in absoluten Zahlen auch die mögliche Ersparnis. Wer zusätzlich den Wärmebedarf durch Dämm-Maßnahmen senkt, reduziert den absoluten CO2-Ausstoß weiter. Das Jahr der Betrachtung. Wie im vorigen Abschnitt gezeigt, wächst die jährliche Ersparnis über die Zeit, weil der Strommix sauberer wird. Die Ersparnis im Jahr zwanzig ist größer als im Jahr eins. Was die Faktoren gemeinsam zeigen. Die CO2-Ersparnis ist in jedem Fall deutlich — aber sie ist gestaltbar. Wer eine effiziente Wärmepumpe richtig auslegen lässt, sie mit sauberem Strom betreibt und den Wärmebedarf des Hauses im Blick hat, holt das Maximum an Klimanutzen heraus. Die Faktoren liegen zu einem großen Teil in der Hand des Hauseigentümers. Die zusammenfassende Antwort auf die Ausgangsfrage: Eine Wärmepumpe spart gegenüber einer fossilen Heizung eine substanzielle Menge CO2 — für ein Einfamilienhaus über die Lebensdauer in der Größenordnung von mehreren Dutzend Tonnen. Wie viel genau, hängt von Jahresarbeitszahl, ersetztem Brennstoff, Stromart und Wärmebedarf ab. Eine genaue Zahl für das eigene Haus liefert eine Berechnung mit den aktuellen CO2-Faktoren und den eigenen Verbrauchsdaten — und sie fällt umso besser aus, je effizienter die Anlage und je sauberer der Strom ist.
⚠ Praxis-Hinweis
Wer die CO2-Ersparnis über die Lebensdauer aufsummiert, darf nicht einfach den heutigen Jahreswert mal zwanzig nehmen — das unterschätzt die Ersparnis. Weil der Strommix sauberer wird, wächst die jährliche Ersparnis über die Jahre. Die tatsächliche Gesamtersparnis ist größer als die statische Hochrechnung.
Häufige Fragen — Wie viel CO2 spart eine Wärmepumpe?
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