Die aktuelle Ausgabe unseres Abo-Newsletters GLOBAL ENERGY BRIEFING Nr.131 vom 27. März 2016 widmet sich – neben den üblichen Preisübersichten und Marktdaten – folgenden Themen:
Feature: Heizen in Deutschland – Vergleich der Kosten und Emissionen unterschiedlicher Heizungsoptionen im Neubau
Feature: Elektromobilität – Vollkostenvergleich in Deutschland, China und USA
Trendwende im Ölmarkt
LNG-Preise im freien Fall
Neue Trends im Strommarkt der USA
Renditen der Offshore-Windparks in Deutschland
Unerwartete Verkehrswende in den USA
Deutsche Kohleassets bald wertlos (Studie)
China bremst Windkraftausbau
Aktuelle Preisdaten: Öl – Gas – Kohle – LNG – Kohle – Strom – CO2
u.v.m.
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Die Wärmewende stockt: Der Bundesverband Wärmepumpe meldet erneut einen stagnierenden Absatz für Wärmepumpen in Deutschland. Es verstärkt sich außerdem der Trend zu den Luftwärmepumpen, während der Absatz der energetisch effizienteren, aber technisch aufwendigeren Erdwärmepumpen zurückging.
International gelten Wärmepumpen für Industrie- und Schwellenländer als eine zentrale Technologie für die globale Wärmewende. Wichtig dabei ist ihre Einbindung in ein ganzheitliches Gebäude- und Quartierssanierungskonzept. Das wird im Prinzip auch in Berlin so gesehen. Aber das konzeptionslose Zurückrudern bei der Stromwende und die anhaltende Lähmung bei der Wärme– und Kraftstoffpolitik gefährden nun auch die Wende in den Heizungskellern.
Die meisten Wärmepumpen kommen in neuen Gebäuden zum Einsatz. Hier liegt ihr Marktanteil schon seit fünf Jahren bei eindrucksvollen 22-25 Prozent, nur geschlagen von den Gasbrennern. Aber wo läge der Anteil ohne die Anforderungen des EEWärmeG, das den Einsatz regenerativer Energien, von Biomasse oder eben von Umweltwärme, in Neubauten verbindlich vorschreibt? Das Problem zeigt sich spiegelbildlich im Bestand: Nur 0,7 Prozent der Wohnungen im Bestand nutzen Wärmepumpen (Quelle: AGEB).
Heizungssysteme in neuen Wohnungen
Beheizungssysteme in neuen Wohnungen 2000-2013 (Quelle: AGEB)
Das ist auf den ersten Blick verwunderlich, denn der technische Ansatz der Wärmepumpen ist bestechend: Man nehme 1 kWh Strom, addiere Umgebungswärme aus der Luft oder aus dem Erdreich, und schon stehen dank des „Temperaturhubs“ durch den Kompressor der Wärmepumpe 3-4 kWh Wärme zur Verfügung. Dieser Hebel ist die oft zitierte Jahresarbeitszahl der Wärmepumpen, also “JAZ 3” oder “JAZ 4”. Dasselbe technische Prinzip findet übrigens im Kühlschrank Anwendung – nur eben mit dem umgekehrten Ziel.
Insgesamt verbrauchen alle Wärmepumpen (für Raumwärme und Warmwasser) derzeit etwa 2,2 TWh Strom pro Jahr (Quelle: Bundesnetzagentur: Monitoringbericht 2013, Bonn 2013).
Zweiter Vorteil: Wärmepumpen sind technisch ausgereift und können, wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen kommt, völlig ohne CO2-Emissionen oder Schadstoffemissionen die Wärme- und Kälteversorgung sichern. Insofern sind sie die ideale Ergänzung zur Stromwende.
Dritter Vorteil: Die Effizienzkurve der Wärmepumpen passt ideal zu gut gedämmten, modernen Gebäuden, die nur geringe Vorlauftemperaturen (z.B. für Fußbodenheizungen) benötigen.
Wärmepumpen vs Ölheizung: Die Kosten
Ein Problem stellen zweifellos die vergleichsweise hohen Investitionskosten für Wärmepumpen dar, die im Schnitt 2-3mal höher liegen als bei Öl- oder Gasbrennern. Die Wartungskosten sind gegenüber Ölheizungen eher niedriger, stellen aber ohnehin nur einen relativ kleinen Posten dar.
Auf der anderen Seite sind die Preisrisiken bei Ölheizungen langfristig weitaus höher: Bei Heizöl kann es jederzeit zu plötzlichen Preisexplosionen kommen, wenn sich Konflikte im Nahen Osten oder bei anderen großen Ölexporteuren zuspitzen sollten. Und langfristig wird Öl knapp und teuer. US-Schieferöl verschafft da nur eine kurze Verschnaufpause: Nach wie vor rechnen fast alle Ölexperten nach 2020 mit einer globalen Verknappung und deutlich steigenden Ölpreisen. Bei den Strompreisen jedoch liegen die steilen Zuwächse hinter uns. Die Vergütungssätze für neue PV- oder Windanlagen sind so niedrig, dass sie die EEG-Umlagesumme nur noch geringfügig erhöhen, während andererseits immer mehr stark geförderte EE-Anlagen der Vergangenheit aus der Förderung heraus fallen. Auch technologisch gilt: Die Förderung von Öl und Gas wird immer teurer, während die Kosten für Windstrom und Solarstrom immer weiter schrumpfen.
Insofern stellen die höheren Investitionskosten von Wärmepumpen, die ein Haus über Jahrzehnte versorgen werden, auch eine Versicherungsprämie gegen mögliche Kostenexplosionen auf den Weltmärkten dar.
Wie sieht es aber nun bei den Verbrauchskosten aus:
Bis 2007 waren die örtlichen Grundversorger verpflichtet, spezielle Heizstromtarife für Wärmepumpen anzubieten. Doch seither steigen die Kosten steil an. Im Jahr 2000 mussten im Schnitt um die 7 ct/kWh gezahlt werden, heute sind es bei großen Schwankungen im Einzelfall im Schnitt 18-22 ct/kWh (ein Vergleich der Tarife ist seit kurzem bei Verivox möglich). Das liegt nicht mehr weit vom normalen Stromtarif entfernt. Erschwerend kommt beim Heizstrom hinzu, dass es in einer Region nur selten die Möglichkeit gibt, den Anbieter zu wechseln. Immerhin hat das Bundeskartellamt die Anbieter 2010 verpflichtet, mehr Informationen preiszugeben, die Märkte stärker zu öffnen und die Tarife im Einzelfall auch zu senken.
Die Vergleichsrechnung bei den Verbrauchskosten ist relativ simpel. Gute Erdwärmepumpen haben eine JAZ von 4, gute Luftwärmepumpen eine JAZ von 3. Mittlerweile steht dem Markt eine Vielfalt moderner Konzepte mehrerer Hersteller zur Verfügung.
Verbraucht man also z.B. 1500 Liter Heizöl pro Jahr in einem Einfamilienhaus, dann kostet das derzeit 1260 Euro. Für dieselbe Wärmemenge (15.000 kWh) braucht eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 3,5 etwa 4.286 kWh. Das kostet bei einem Heizstromtarif von 21 ct/kWh genau 900 Euro. Unterstellt man für die Wärmepumpe und den Ölbrenner eine Lebensdauer von 20 Jahren und konstante Energiepreise, dann summiert sich die Ersparnis (ohne Diskontierung) auf 7.200 Euro. Sollten die Ölpreise schneller steigen als die Strompreise, was recht wahrscheinlich erscheint, dann kann die Ersparnis rasch 10.000 Euro überschreiten.
Es gibt immer wieder kritische Berichte über falsch eingestellte oder falsch dimensionierte Wärmepumpen, die höhere Kosten “als im Prospekt” erzeugen. Das ist im Einzelfall sicherlich zutreffend, stellt aber ein generelles Problem dar, unter dem Öl- oder Gasheizungen ebenso leiden (z.B. überdimensionierte Kessel, zu hohe Temperaturen, etc.). Allerdings stellen extrem kalte Tage ein Problem für Wärmepumpen dar: Die Effizienz sinkt dann drastisch bis zu dem Punkt, wo ggf. der eingebaute Heizstab unterstützend eingreifen muss.
Energiepolitisches Fazit
Die langfristigen Trends arbeiten für die Wärmepumpenbranche: Je mehr moderne Gebäude mit guter Dämmung und geringeren Anforderungen an die Vorlauftemperaturen entstehen, desto leichter lassen sich Wärmepumpen integrieren. Auch der Klimawandel und die immer milderen Winter – eine Ironie der fossilen Geschichte – helfen bei der Effizienz der Wärmepumpen, da eine geringere Temperaturdifferenz zwischen Umgebung und Innenraum den Wirkungsgrad der Anlagen überproportional verbessert.
Aber eine Wärmepolitik, die nur auf Neubauten setzt, kann nur im Schneckentempo vorankommen. Zwei Missstände gilt es deshalb abzubauen:
1. Nach wie vor ist die Abgabenbelastung für Erdgas und Heizöl weitaus niedriger als für den zukunftsweisenden Wärmepumpenstrom. Es gibt keine Chancengleichheit im Wärmemarkt. Die gegenwärtige Ausgestaltung der Energiesteuern blockiert die Wärmewende in den Heizkellern.
2. Mehrere Millionen alter – im doppelten Sinne – fossiler Ölheizungen emittieren in oft schlecht gedämmten Bestandsbauten ungestört vor sich hin. Heizöl versorgt nach wie vor knapp 30% aller Wohnungen in Deutschland. Ein Sanierungskonzept für umwelt- und klimaschädliche Ölbrenner fehlt. Sie sollten sozial verträglich durch nachhaltigere Wärmekonzepte ersetzt werden, die sich zudem besser in zukunftsweisende Gesamtkonzepte der Energiewende integrieren lassen.
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Die amerikanischen Gaspreise klettern heute auf 4,9 $/MMBtu und damit auf den höchsten Stand seit fast vier Jahren (vgl. Chart). Eine erneute Kältewelle hat den Nordosten und den Mittleren Westen der USA bis nach Texas fest im Griff. Wie schon Anfang Januar ist der Wärmemarkt einer starken Belastungsprobe ausgesetzt.
Gaspreise in den USA 2009-2014
US Gaspreise 2009-2014 (Großhandel)
Heizungsmarkt USA
Der amerikanische Heizungsmarkt unterscheidet sich zum Teil deutlich von seinem deutschen Pendant. Das führt dazu, dass die US-Verbraucher überdurchschnittlich vom Temperatursturz betroffen sind – trotz der ständig in der Presse gefeierten Schiefergas- und Schieferölrevolution.
Zum einen ist der US-Wärmemarkt alles andere als integriert. Der hohe Heizbedarf führt im Moment zu extremen Preiskapriolen und Windfallprofits bei regionalen Gaspreisen und Strompreisen, über die wir vor kurzem berichtet hatten.
Ein zweiter Unterschied liegt in der Struktur des Heizungsmarktes. Ähnlich wie in Deutschland dominiert Erdgas als Heizungstyp. Von den 113,6 Mio. Wohnungen (EFH, Etagenwohnungen etc.) werden nach den letzten Zensusdaten 49% in erster Linie mit Erdgas beheizt, aber nur 6,1% mit Heizöl, wobei die Heizölpreise in den USA normalerweise 10-20% unter den deutschen Heizölpreisen liegen. Hinzu kommen 4,9% der Wohnungen, die mit Propan/LPG beheizt werden, 2,5% mit Holz.
Der sehr hohe Anteil der Stromheizungen als Hauptheizung (33,5% der Wohnungen) ist jedoch ein wesentlicher Unterschied zum deutschen Wärmemarkt.
Die folgende Karte zeigt, welche Heizungsarten in welchen Regionen der USA eingesetzt werden. Landesweit dominieren Erdgas- und Stromheizungen: Gas im kalten Norden, Strom mit Marktanteilen über 50% im warmen Süden. Heizöl spielt nur im Nordosten eine große Rolle. Propan und Holz werden überall eingesetzt, haben aber nur geringe Marktanteile.
Heizungstypen in den USA nach Region
Heizungstypen in den USA nach Region (Hauptheizung). Quelle: EIA
Betrachtet man nicht die Zahl der Hauptheizungen, sondern die Menge der bereitgestellten Raumwärme, verschieben sich natürlich die Gewichte im Markt. Jetzt hat Erdgas einen Anteil von 70%, gefolgt von Heizöl mit 12% und Strom mit 10%. Der Rest ist zum größten Teil Propan. Betrachtet man das gesamte Raumklima, also Wärme und Kühlung, schrumpft der Anteil von Erdgas auf 61%, während Strom mit 21,5% einen erheblichen Marktanteil besitzt.
Wärmemarkt USA
Wärmemarkt USA
Da die aktuelle Kältewelle bis weit in den Süden der USA vordringt, kommen hier nun v.a. Stromheizungen zum Einsatz, die als kombinierte Klimaanlagen mit der Hauptfunktion Kühlung und der Nebenfunktion Heizung ausgestattet sind. Sie sind technisch und baulich nicht optimiert, um niedrige Außentemperaturen zu kompensieren und verbrauchen unverhältnismäßig viel Strom. Die Strompreise wiederum steigen wegen der angespannten regionalen Versorgungslage steil an: Eine doppelte Belastung für die Privathaushalte.
Die amerikanischen Haushalte sind also auf ungewöhliche Wetterlagen schlecht vorbereitet: Die logistische Abschottung regionaler Märkte (z.B. Nordosten) führt zu Extrempreisen, während andere Regionen (Süden, Midwest) technologisch auf Temperaturstürze nicht vorbereitet sind.
Technologischer Nachholbedarf
Nicht nur im Süden, auch in den kälteren Regionen gibt es technologischen Modernisierungsbedarf im Heizungsmarkt, ähnlich wie in Deutschland. Die Gasbrenner (die in den meisten Fällen mit Warmluft als Medium arbeiten; also nicht mit Wasser wie in Deutschland) sind technisch oftmals veraltet. Noch immer gilt ein Standard aus dem Jahr 1992, da schärfere Normen immer wieder gerichtlich blockiert wurden. Der geltende Standard schreibt eine Effizienz (lt. AFUE) von 78% vor.
Ein Konsenspapier mit Heizungsherstellern aus dem Jahr 2010 (Abkommen) sieht regional unterschiedliche Standards vor, denn die Anforderungen sind im kalten Nordosten der USA andere als im heißen Süden, wo eher das Air Conditioning (Kühlung) im Vordergrund steht. Das Energieministerium wollte diese flexiblen Standards im Mai 2013 in Kraft treten lassen: 90% Heizeffizienz in den kalten Bundesstaaten, 80% im Rest der USA. Doch im letzten Moment gelang es einer Koalition aus Gasversorgern und Heizungshändlern, die neuen Regeln gerichtlich zu stoppen.
In der Praxis setzen sich effizientere Heizungen deshalb nur allmählich durch. So erreichten nur 35% der verkauften Gasheizungen im Jahr 2012 eine Effizienz von über 90% durch den Einsatz moderner Brennwerttechnik, die auch die Kondenswärme nutzen. Ein neuer verbindlicher Standard ist in den nächsten Jahren nicht in Sicht.
Rolle der Raumwärme im Gebäudesektor der USA
Im Laufe der Jahrzehnte sank der Anteil der Raumwärme (inkl. A/C) am Energieverbrauch der Privathaushalte. Die aktuellsten verfügbaren Daten (2009) zeigen einen Anteil von 41,5% für die Raumwärme. Das liegt deutlich unter den 53,1% im Jahr 1993. Air Conditioning (Kühlung) konnte seinen Anteil hingegen von 4,6% (1993) auf 6,2% (2009) ausweiten, während der Anteil des Warmwassers bei 18% verharrte. Der Rest wird für elektrische Geräte und Licht verwendet.
Die Gründe dafür liegen zum einen in der Modernisierung der Heizungen und der bessseren Dämmung der Gebäude und Fenster. Ein amerikanischer Sonderfaktor ist der steigende Anteil der Bevölkerung, der in den warmen Bundesstaaten lebt. Dort stehen mittlerweile 53% der neuen Wohngebäude, die nach dem Jahr 2000 errichtet wurden.
USA: Energieverbrauch in Privathaushalten 1993 und 2009
USA: Energieverbrauch in Privathaushalten
Viele Effizienzgewinne werden allerdings durch den höheren Wohlstand und Rebound-Effekte zunichte gemacht. Neue Wohneinheiten (nach 2000 gebaut) sind zwar weitaus moderner und effizienter, aber da sie im Schnitt 30% größer sind, liegt ihr Energiebedarf 2% höher – ein aus deutscher Sicht enttäuschender Wert, der jedoch in den USA als Erfolg verbucht wird. Zum Mehrverbrauch trägt neben der größeren Wohnfläche der starke Einsatz von Air Conditioning und eine größere Anzahl elektrischer Geräte bei, während der Bedarf an Heizenergie je Quadratmeter deutlich geringer ist.
USA: Höherer Energieverbrauch in Neubauten
USA Energieverbrauch in Neubauten: 1993 vs 2009
Trotz des höheren Anteils an Neubauten, derzeit niedriger Gaspreise und klimatischer Vorteile sehen sich die USA also im Wärmemarkt großen Herausforderungen gegenüber: Regionale Wärmepreise können aufgrund von Defiziten in der Marktintegration innerhalb kürzester Zeit um über 100% steigen. Viele Heizungen sind technisch veraltet. Und der Süden des Landes ist auf extreme Wetterlagen heizungstechnisch nicht vorbereitet.
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