Analyse von Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen

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Analyse von Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen

Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von WärmepumpenInhaltsverzeichnis1 Einleitung 32 Grundlagen 32.1 Gebäudetechnische Grundlagen ................................................................................... 72.2 Ökonomische Analyse .................................................................................................. 82.3 Ökologische Analyse ....................................................................................................103 CO2e-Vermeidungskosten und aggregierte CO2e-Vermeidung 123.1 Luft-Wasser-Wärmepumpe in einem nicht wärmegedämmten Gebäude ......................123.2 Erdreich-Wasser-Wärmepumpe in einem nicht wärmegedämmten Gebäude...............133.3 Luft-Wasser-Wärmepumpe inkl. Aufwendungen für die Wärmedämmung ......................der Gebäude ....................................................................................................143.4 Erdreich-Wasser-Wärmepumpe inkl. Aufwendungen für die Wärmedämmung ..............der Gebäude ....................................................................................................153.5 Luft-Wasser-Wärmepumpe bei thermisch wärmegedämmten Gebäuden .......................unter Berücksichtigung üblicher Instandhaltungskosten von 50 % .....................der Wärmedämmungskosten ...........................................................................163.6 Erdreich-Wasser-Wärmepumpe bei thermisch wärmegedämmten Gebäuden ...............unter Berücksichtigung üblicher Instandhaltungskosten von 50 Prozent ............der Wärmedämmungskosten ...........................................................................17Literaturverzeichnis 18Tabellenverzeichnis 18Impressum 192


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen1 EinleitungDie vorliegende Studie hat die Evaluierung verschiedener Wärmepumpensysteme zumInhalt. Es werden Luft-Wasser-Wärmepumpen, sowie Erdreich-Wasser-Wärmepumpensowohl für wärmegedämmte als auch für nicht wärmegedämmte Gebäude evaluiert.Im Folgenden wird kurz die Berechnung von Vermeidungskosten dargestellt 1 , wobei hierbeidie Definition aus Goers et al. (2009) herangezogen wird. Vermeidungskosten vonTreibhausgasen oder von Schadstoffen umfassen jene Kosten, die für die Reduktion einerdefinierten Luftschadstoffmenge gegenüber einem Referenzsystem anfallen.2 GrundlagenIm Folgenden wird kurz die Berechnung von Vermeidungskosten dargestellt 2 , wobei hierbeidie Definition aus Goers et al. (2009) herangezogen wird. Vermeidungskosten vonTreibhausgasen oder von Schadstoffen umfassen jene Kosten, die für die Reduktion einerdefinierten Luftschadstoffmenge gegenüber einem Referenzsystem anfallen.Prinzipiell wird die folgende Formel zur Berechnung der spezifischenSchadstoffvermeidungskosten basierend auf einer Technologie i bezüglich derReferenztechnologie j (die Referenztechnologie entspricht der business-as-usual-Situationohne Umsetzung einer bestimmten Maßnahme) angewendet:VKi,jt∆Kt=∆Et⎡ Euro ⎤⎢in⎥⎣ Tonnen CO2e⎦Dabei sind ∆K t (Differenz der Jahresgesamtkosten des business-as-usual-Szenarios [j] (ohneUmsetzung der Maßnahme) sowie eines jeweiligen Realisierungsszenarios [i]) und ∆E t(Differenz der Emissionen zwischen dem business-as-usual-Szenario und demRealisierungsszenario) generell folgendermaßen definiert:∆K t = (Jahresgesamtkosten Technologie i [Euro] in Zeitpunkt t) - (JahresgesamtkostenReferenztechnologie j [Euro] in t)∆E t = (Emissionen Referenztechnologie j [Tonnen] in Zeitpunkt t ) - (Emissionen Technologie i[Tonnen] in Zeitpunkt t)Analog zur Betrachtung eines einzelnen Jahres kann die Berechnung der spezifischenVermeidungskosten zudem für einen erweiterten Zeitrahmen (in diesem Falle die Zeiträume2010 bis 2020 und 2010 bis 2030) erfolgen.1 Vgl. Tichler et al. (2009a).2 Vgl. Tichler et al. (2009a).3


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von WärmepumpenTabelle veranschaulicht die Relation zwischen Kohlendioxid, Methan und Lachgas. Dieunterschiedliche Gewichtung der Treibhausgase ist in Tabelle 2.1-2 dargestellt.Tabelle 2.1-2: Global Warming Potential für eine Zeitperiode von 100 JahrenGlobal Warming Potential für eine ZeitperiodeChemische Verbindungvon 100 Jahren in Kohlendioxid-ÄquivalentenKohlendioxid (CO 2 )Methan (CH 4 )Distickstoffmonoxid (N 2 O)1 CO 2 e25 CO 2 e298 CO 2 eCO 2e: Kohlendioxid-ÄquivalenteQuelle: Tichler et al. (2007) auf Basis von Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC (2007)Da eine separate Quantifizierung der Vermeidungskosten für Methan und für Lachgas nichtals sinnvoll zu betrachten ist (eine Umlage der gesamten Umrüstungskosten undEnergiekosten einer spezifischen Maßnahme auf diese - absolut betrachtet gegenüber CO 2 -gering ausgeprägten Emissionstypen würde die einzelnen Ergebnisse zu stark verzerren),beschränken sich die Autoren auf eine Darstellung der gesamten Treibhausgas-Vermeidungskosten.Die Berechnungen der Vermeidungskosten der Treibhausgas- und Kohlendioxidemissionenimplizieren wie bereits erläutert ein Referenzszenario. Dieses Referenzszenario - auchbusiness-as-usual-Szenario genannt – beinhaltet eine Situation ohne Implementierung derjeweiligen Maßnahme. Somit entsprechen die in den folgenden Kapiteln für die einzelnenMaßnahmen eruierten Veränderungen in den Kosten und Emissionen der Technologie [i]auch der gesamten Veränderung in den Emissionen und Kosten.6


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen2.1 Gebäudetechnische GrundlagenDas untersuchte Modellgebäude weist analog zu den analysierten Maßnahmen in Tichler etal. (2010a) und Tichler et al. (2010b) eine Bruttogeschoßfläche von 186 m 2 sowie eineWohnnutzfläche von ca. 150 m 2 auf. Die wärmegedämmten Gebäude weisen eine jährlicheNutzheizenergiekennzahl von 55 kWh/m 2 a und somit einen jährlicher Heizwärmebedarf von10.230 kWh auf. Die Gebäudedaten für das wärmegedämmte Gebäude werden in Tabelle2.1-1 angeführt.Tabelle 2.1-1: Gebäudetechnische Basisdaten – wärmegedämmtes GebäudeModellgebäudeBruttogeschoßfläche 186 m 2Wohnnutzfläche 149 m 2Nutz-HeizenergiekennzahlHeizwärmebedarf55 kWh/m 2 a10.230 kWhQuelle: eigene Berechnungen basierend auf Tichler et al. (2010a) und Tichler et al. (2010b). Rundungsfehlerwurden nicht berücksichtigt.Für die nicht wärmegedämmten Gebäude wird bei Annahme der gleichen Größe einjährlicher Heizwärmeenergiebedarf 234 kWh/m 2 a angenommen. Dieser beträgt 43.524 kWhpro Jahr. Die Gebäudedaten für das nicht wärmegedämmte Gebäude sind in Tabelle 2.1-2ersichtlich.Tabelle 2.1-2: Gebäudetechnische Basisdaten – nicht wärmegedämmtes GebäudeModellgebäudeBruttogeschoßfläche 186 m 2Wohnnutzfläche 149 m 2Nutz-HeizenergiekennzahlHeizwärmebedarf234 kWh/m 2 a43.524 kWhQuelle: eigene Berechnungen basierend auf Tichler et al. (2010a) und Tichler et al. (2010b), Rundungsfehlerwurden nicht berücksichtigt.7


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen2.2 Ökonomische AnalyseInnerhalb der ökonomischen Analyse wird die Differenz der Jahresgesamtkosten(Kapitaldienst + Verbrauchskosten) durch die Installation von Wärmepumpen anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung gebildet. Da die verschiedenen Arbeitszahlen vonWärmepumpensystemen zu einer unterschiedlichen Nutzung führen, wird die Analyse in vierSzenarien unterteilt. Diese werden mit einer herkömmlichen Heiztechnologie verglichen. DieAnalyse basiert demnach ausschließlich auf dem Vergleich der Verbrauchskosten derSzenarien ohne und mit Installation einer Wärmepumpe. Basierend auf Angaben der StatistikAustria bezüglich der verwendeten Energieträger und Art der Heizung in Oberösterreich inden Jahren 2007/2008 wird hinsichtlich der Raumwärmegenerierung eine durchschnittlicheHeiztechnologie mit Brennwerttechnik, welche auf dem Energieträger Erdgas basiert,definiert. Als durchschnittlicher Nutzungsgrad werden 95 % (Brennwerttechnik)angenommen. Der Preis des „durchschnittlichen“ Energieträgers beträgt 0,073 €/kWh.Des Weiteren werden in zwei Szenarien die Kosten der thermischen Wärmedämmung in dieBerechnung der Vermeidungskosten inkludiert. Diese setzen sich zusammen aus denAusgaben für die Wärmedämmung der Außenwand (16.000 € exkl. Mwst.), derWärmedämmung der obersten Geschoßdecke (6.400 € exkl. Mwst.), der Wärmedämmungder Kellerdecke (5.000 € exkl. Mwst.) und dem Tausch aller Fenster und Außentüren (8.300€ exkl. Mwst.). Die Kosten belaufen sich somit auf 42.400 € inkl. Mwst. Dies impliziert Kostenvon 235 €/m². Es wird von einer Lebensdauer der Wärmedämmungsmaßnahmen von 30Jahren ausgegangen, wodurch etwa 2.758 € pro Jahr an Annuitäten anfallen. DieGesamtkosten sind in Tabelle 2.2-1 dargestellt.Tabelle 2.2-1: Investitions-, Betriebsneben- und Instandsetzungskosten der Systeme Luft/Wasser-Wärmepumpeund Erdreich/Wasser-Wärmepumpe in wärmegedämmten Gebäuden in € p.a.Jährliche Kosten L-W-WP ER-W-WP Erdgas-BrennwertInvestitionskosten gesamt in € 18.000 16.500 7.280Betriebsnebenkosten [€] p.a 100 50 170Investitionskosten [€] p.a. 1.444 1.324 584Verbrauchskosten 430 369 799Gesamtkosten Heizung 1.975 1.743 1.553Annuität der Wärmedämmungsskosten 2.758 2.758 2.758Gesamtkosten inkl. Wärmedämmung 4.733 4.501 4.311Bezüglich der in diesem Szenario betrachteten Wärmepumpensysteme wird auf die Annahme von Goers et.al(2009) zurückgegriffen, dass bestehende Radiatoren für den 60°C-Betrieb geeignet sind.Die Annuität der Wärmedämmungskosten beinhaltet sämtliche erwähnten Wärmedämmungssoptionen und eineNutzungsdauer von 30 Jahren.Quelle: Eigene Darstellung nach Angaben von Goers et.al (2009). Rundungsfehler wurden nicht berücksichtigt.8


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von WärmepumpenDie thermischen Wärmedämmungskosten (optional je nach Szenario) betragen für alle amGebäude möglichen Maßnahmen 42.400 €. Dies bedeutet eine jährliche Annuität von 2.758Euro bei einer angenommenen Laufzeit von 30 Jahren. Dies ist in Tabelle 2.2-2 dargestellt.Tabelle 2.2-2: Investitions-, Betriebsneben- und Instandsetzungskosten der SystemeLuft/Wasser-Wärmepumpe und Erdreich/Wasser-Wärmepumpe in nicht wärmegedämmtenGebäuden in €Jährliche Kosten L-W-WP ER-W-WP Erdgas-BrennwertInvestitionskosten gesamt in € 21.000 17.500 8.500Betriebsnebenkosten [€] p.a 100 50 170Investitionskosten [€] p.a. 1.685 1.404 682Verbrauchskosten 1.979 1.679 3.427Jährliche Gesamtkosten 3.764 3.133 4.279Quelle: Eigene Darstellung nach Angaben Annahme von Goers et.al (2009).Durch Aufteilung der verschiedenen Maßnahmenbündel in Szenarien können viertechnologische Optionspfade unterschieden werden. Als Basis dafür wird der fürOberösterreich charakteristische Mix an Energieträgern verwendet. Die jährlichenGesamtkosten der analysierten Szenarien sind in Tabelle 2.2-3 wiedergegeben.Tabelle 2.2-3: Jährliche Gesamtkosten verschiedener Heiztechnologien undWärmedämmungsstandards (inkl. Kosten der Wärmedämmung)Jährliche GesamtkostenNicht wärmegedämmtesGebäudeWärmegedämmtesGebäudesGas-Brennwerttechnologie 4.279 4.311ER-W-WP 3.133 4.501L-W-WP 3.764 4.733Quelle: Eigene Darstellung basierend auf Goers et al. (2009)Für die im nicht wärmegedämmten Altbau eingesetzten Heizsysteme Luft/Wasser-Wärmepumpe und Erdreich/Wasser-Wärmepumpe wird auf die Angaben vone Goers etl al(2009) zurückgegriffen, wobei Annahmen bezüglich des Strompreises (Mischtarif aus 60 %Tagstrom mit 0,142 €/kWh und 40 % Nachtstrom mit 0,105 €/kWh), der Heizgrenze (+15°C)und der Normaußentemperatur (-14°C) ident bleiben. Für die Herleitung derVerbrauchskosten werden für die Luft/Wasser-Wärmepumpe (17 kW, Ochsner-Type GMLW19 Plus) bzw. die Erdreich/Wasser-Wärmepumpe (17 kW, Ochsner GMDW 18 Plus)Jahreskennzahlen von 2,8 bzw. 3,3 verwendet. Dies sind Annahmen über eindurchschnittliches Gebäude. Die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe kann bei speziellerAuslegung basierend auf den tatsächlichen Gegebenheiten noch weiter verbessert werden.9


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen2.3 Ökologische AnalyseInnerhalb der ökologischen Analyse werden die jährlichen CO 2 e-Emissionen (Emissionenvon Kohlendioxid, Methan und Lachgas in CO 2 -Äquivalenten) infolge derWärmebereitstellung mit und ohne Berücksichtigung der Installation einer Wärmepumpequantifiziert. Die ökologische Betrachtung ist in Tabelle 2.3-1 abgebildet.Tabelle 2.3-1: Jährlicher Energiebedarf (ohne Umgebungswärme) der verschiedenen Szenarien(in kWh p.a.)Jährlicher EnergiebedarfNicht wärmegedämmtesGebäudeWärmegedämmtesGebäudeEnergieeinsparungGas-Brennwerttechnologie 45.853 10.695 35.163ER-W-WP 13.200 3.079 10.121L-W-WP 15.557 3.629 11.928Differenz Gas-Brennwert-Heizwärmesystemen ER-W-WP32.653 7.616 --Differenz Gas-Brennwert-Heizwärmesystemen L-W-WP30.396 7.066 --Arbeitszahl der Erdwärme-Wasser Wärmepumpe (ER-W-WP) wurde mit 3,3 angenommen, jene der Luft-Wasser-Wärmepumpe mit 2,8 (Goers et. al 2009).10


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von WärmepumpenGemäß den verwendeten Umrechnungsfaktoren 5 für Treibhausgasemissionen tretenverschiedene Gesamtemissionen der verschiedenen Szenarien auf (Tabelle 2.3-2).Tabelle 2.3-2: Treibhausgasemissionen der verschiedenen Szenarien (in to p.a.)Jährliche THG-EmissionenNichtwärmegedämmtesGebäudeWärmegedämmtesGebäude∆EGas-Brennwerttechnologie 11,92 2,78 8,68ER-W-WP 3,30 0,77 2,53L-W-WP 3,89 0,91 2,98Differenz Gas-Brennwert-Heizwärmesystemen ER-W-WP8,62 2,01 --Differenz Gas-Brennwert-Heizwärmesystemen L-W-WPQuelle: eigene Berechnungen auf Basis von Goers et al (2009)8,03 1,87 --5 Für die Bewertung der Treibhausgasemissionen wurden Emissionsfaktoren der in Österreichproduzierten Elektriziät (Ö-Mix) basierend auf der Bewertung in GEMIS inklusive Vorkettenemissionenverwendet. Diese sehen für Elektrizität aus österreichischer Erzeugung (Ö-Mix) Emissionen von 0,25kg CO 2 -Äquivalente (CO 2 e) je kWh elektrischer Energie und für Erdgas 0,26 kg CO 2 e je kWh vor(Goers 2009, S. 32). Die Wahl des Emissionsfaktors hat entscheidende Auswirkungen auf dieTreibhausgasemissionen von Wärmepumpen. Wird anstelle des Ö-Mix der europäische UCTE-Mixoder fossile Energieträger zur Elektrizitätserzeugung verwendet, reduziert sich die Reduktion derTreibhausgasemissionen durch Wärmepumpen entsprechend. Damit einhergehend erhöhen sich dieTreibhausgasvermeidungskosten.11


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen3 CO2e-Vermeidungskosten und aggregierte CO2e-Vermeidung3.1 Luft-Wasser-Wärmepumpe in einem nicht wärmegedämmten GebäudeAusgehend von den Ergebnissen der ökonomischen und ökologischen Analyse werden inTabelle 3.1-1 die Vermeidungskosten der Installation einer Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung dargestellt. Basierend auf der vorab definiertenBewertungsmethodik weist diese Maßnahme negative CO 2 e-Vermeidungskosten auf, welchesich für die Luft-Wasser-Wärmepumpe auf –64,11 €/t CO 2 e belaufen. DieTreibhausgasvermeidungskosten sind in Tabelle 3.1-1 dargestelltTabelle 3.1-1: Vermeidungskosten – Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung in einem nicht wärmegedämmten Gebäude.Vermeidungskosten derMaßnahmeVermeidungskosten für folgende Emission:€ je Tonne an EmissionDurchschn. Treibhausgasvermeidungskosten* von 2010 bis 2020* Emissionen von Kohlendioxid, Methan und LachgasQuelle: eigene Berechnungen.-64,11Die vorliegende Studie hat die Evaluierung verschiedener Wärmepumpensysteme zumInhalt. Es werden Luft-Wasser-Wärmepumpen, sowie Erdreich-Wasser-Wärmepumpensowohl für wärmegedämmte als auch für nicht wärmegedämmte Gebäude evaluiert.Grundsätzlich gilt anzumerken, dass neue Heizsysteme bevorzugt eingebaut werden, wenndavor notwendige thermische Wärmedämmungsmaßnahmen gesetzt wurden. In manchenFällen, insbesondere wenn hierfür finanzielle Überlegungen eine Rolle spielen, kanntrotzdem ein Heizungstausch auch aus ökonomischen und ökologischen Überlegungen Sinnmachen. Dann jedoch sollte berücksichtigt werden, dass das eingebaute Heizsystem auchbei niedriger Heizleistung hohe Effizienz aufweist.Bei Wärmepumpen mit Wärmequelle Luft ergibt sich der Vorteil, dass bei nachträglicherWärmedämmungs Bivalenzpunkt nach unten verschoben wird und so mit der Wärmepumpeein viel größerer Teil der Heizwärme mit Umgebungswärme gedeckt werden kann.12


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen3.2 Erdreich-Wasser-Wärmepumpe in einem nicht wärmegedämmtenGebäudeAusgehend von den Ergebnissen der ökonomischen und ökologischen Analyse werden inTabelle 3.1-1 die Vermeidungskosten einer Installation einer Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung dargestellt. Basierend auf der vorab definiertenBewertungsmethodik weist diese Maßnahme negative CO 2 e-Vermeidungskosten auf, welchesich für die Erdreich-Wasser-Wärmepumpe auf –132,88 €/t CO 2 e belaufen. DieTreibhausgasvermeidungskosten sind in Tabelle 3.2-1 wiedergegeben.Tabelle 3.2-1: Vermeidungskosten – Installation einer Erdreich-Wasser-Wärmepumpe anstelleder konventionellen Raumwärmenutzung in einem nicht wärmegedämmten Gebäude.Vermeidungskosten derMaßnahmeVermeidungskosten für folgende Emission:€ je Tonne an EmissionDurchschn. Treibhausgasvermeidungskosten* von 2010 bis 2020Emissionen von Kohlendioxid, Methan und LachgasQuelle: eigene Berechnungen.-132,88Die vorliegende Studie hat die Evaluierung verschiedener Wärmepumpensysteme zumInhalt. Es werden Luft-Wasser-Wärmepumpen, sowie Erdreich-Wasser-Wärmepumpensowohl für wärmegedämmte als auch für nicht wärmegedämmte Gebäude evaluiert.Grundsätzlich gilt anzumerken, dass neue Heizsysteme bevorzugt eingebaut werden, wenndavor notwendige thermische Wärmedämmungsmaßnahmen gesetzt wurden. In manchenFällen, insbesondere wenn hierfür finanzielle Überlegungen eine Rolle spielen, kanntrotzdem ein Heizungstausch auch aus ökonomischen und ökologischen Überlegungen Sinnmachen. Dann jedoch sollte berücksichtigt werden, dass das eingebaute Heizsystem auchbei niedriger Heizleistung hohe Effizienz aufweist.Bei Wärmepumpen mit Wärmequelle Luft ergibt sich der Vorteil, dass bei nachträglicherWärmedämmung der Bivalenzpunkt nach unten verschoben wird und so mit derWärmepumpe ein viel größerer Teil der Heizwärme mit Umgebungswärme gedeckt werdenkann.13


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen3.3 Luft-Wasser-Wärmepumpe inkl. Aufwendungen für die Wärmedämmungder GebäudeAusgehend von den Ergebnissen der ökonomischen und ökologischen Analyse werden inTabelle 3.1-1 die Vermeidungskosten einer Installation einer Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung dargestellt. Basierend auf der vorab definiertenBewertungsmethodik weist diese Maßnahme negative CO 2 e-Vermeidungskosten auf, welchesich für die Luft-Wasser-Wärmepumpe auf 40,98 €/t CO 2 e belaufen. DieTreibhausgasvermeidungskosten sind in Tabelle 3.3-1 abgebildet.Tabelle 3.3-1: Vermeidungskosten – Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung in einem wärmegedämmten Gebäude.Vermeidungskosten derMaßnahmeVermeidungskosten für folgende Emission:€ je Tonne an EmissionDurchschn. Treibhausgasvermeidungskosten* von 2010 bis 2020 40,98* Emissionen von Kohlendioxid, Methan und LachgasQuelle: eigene Berechnungen.Dieses Szenario zeichnet sich durch eine Berücksichtigung der Kosten für thermischeWärmedämmungsmaßnahmen aus. Es wird unterstellt, dass Maßnahmen zur Verbesserungder thermischen Effizienz im Ausmaß von 42.400 € durchgeführt werden. Dies berücksichtigtauch Maßnahmen, die in den Bereich Bestandserhaltung fallen und somit korrekterweisenicht direkt der Wärmedämmung zugerechnet werden dürften. Aus Gründen derDatenverfügbarkeit ist eine getrennte Berechnung jedoch nicht möglich. Die angegebenenKosten für die Vermeidung von Treibhausgasemissionen sind daher vermutlich höher alsdies durch die Maßnahme „Umstellung auf Wärmepumpentechnologie“ gerechtfertigt wäre.Die Verbesserung der Datengrundlage in der Wärmedämmung bleibt ein wichtigesForschungsfeld, dem in Zukunft vermehrt Beachtung geschenkt werden muss.Nichtsdestotrotz ist die Umstellung von Gas-Brennwert-Heizwärmesystemen aufWärmepumpen aus ökonomischer und (vor allem in Österreich) ökologischer Sichtvorteilhaft.14


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen3.4 Erdreich-Wasser-Wärmepumpe inkl. Aufwendungen für dieWärmedämmung der GebäudeAusgehend von den Ergebnissen der ökonomischen und ökologischen Analyse werden inTabelle 3.1-1 die Vermeidungskosten der Installation einer Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung dargestellt. Basierend auf der vorab definiertenBewertungsmethodik weist diese Maßnahme negative CO 2 e-Vermeidungskosten auf, welchesich für die Erdreich-Wasser-Wärmepumpe auf 19,86 €/t CO 2 e belaufen. DieTreibhausgasvermeidungskosten sind in Tabelle 3.4-1 angeführt.Tabelle 3.4-1: Vermeidungskosten – Installation einer Erdreich-Wasser-Wärmepumpe anstelleder konventionellen Raumwärmenutzung in einem wärmegedämmten Gebäude.Vermeidungskosten derMaßnahmeVermeidungskosten für folgende Emission:€ je Tonne an EmissionDurchschn. Treibhausgasvermeidungskosten* von 2010 bis 2020 19,86* Emissionen von Kohlendioxid, Methan und LachgasQuelle: eigene Berechnungen.Dieses Szenario zeichnet sich durch eine Berücksichtigung der Kosten für thermischeWärmedämmungsmaßnahmen aus. Es wird unterstellt, dass Maßnahmen zur Verbesserungder thermischen Effizienz im Ausmaß von 42.400 € durchgeführt werden. Dies berücksichtigtauch Maßnahmen, die in den Bereich Bestandserhaltung fallen und somit korrekterweisenicht direkt der thermischen Wärmedämmung zugerechnet werden dürften. Aus Gründen derDatenverfügbarkeit ist eine getrennte Berechnung jedoch nicht möglich. Die angegebenenKosten für die Vermeidung von Treibhausgasemissionen sind daher vermutlich höher alsdies durch die Maßnahme „Umstellung auf Wärmepumpentechnologie“ gerechtfertigt wäre.Die Verbesserung der Datengrundlage in der thermischen Wärmedämmung bleibt einwichtiges Forschungsfeld, dem in Zukunft vermehrt Beachtung geschenkt werden muss.Nichtsdestotrotz ist die Umstellung von Gas-Brennwert-Heizwärmesystemen aufWärmepumpen aus ökonomischer und (vor allem in Österreich) ökologischer Sichtvorteilhaft.15


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen3.5 Luft-Wasser-Wärmepumpe bei thermisch wärmegedämmten Gebäudenunter Berücksichtigung üblicher Instandhaltungskosten von 50 Prozentder WärmedämmungskostenIn diesem Szenario werden Instandhaltungskosten von 50 % der Wärmedämmungskostenberücksichtigt. Dies reduziert die Annuität der Wärmedämmungskosten auf 1.379 p.a. Diesist in Anbetracht der üblichen Investitionen in Wohnungen und Gebäude nachvollziehbar.Ausgehend von den Ergebnissen der ökonomischen und ökologischen Analyse werden inTabelle 3.1-1 die Vermeidungskosten einer Installation einer Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung dargestellt. Basierend auf der vorab definiertenBewertungsmethodik weist diese Maßnahme negative CO 2 e-Vermeidungskosten auf, welchesich für die Luft-Wasser-Wärmepumpe auf -83,54 €/t CO 2 e belaufen. DieTreibhausgasvermeidungskosten sind in Tabelle 3.5-1 dargestellt.Tabelle 3.5-1: Vermeidungskosten – Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung in einem wärmegedämmten Gebäude unterBerücksichtigung der Kosten für übliche Instandhaltungsmaßnahmen.Vermeidungskosten derMaßnahmeVermeidungskosten für folgende Emission:€ je Tonne an EmissionDurchschn. Treibhausgasemissionen* im Zeitraum 2010 – 2030 -83,54* Emissionen von Kohlendioxid, Methan und LachgasQuelle: eigene Berechnungen.16


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von Wärmepumpen3.6 Erdreich-Wasser-Wärmepumpe bei thermisch wärmegedämmtenGebäuden unter Berücksichtigung üblicher Instandhaltungskosten von 50Prozent der WärmedämmungskostenIn diesem Szenario werden Instandhaltungskosten von 50 % der Wärmedämmungskostenberücksichtigt. Dies reduziert die Annuität der Wärmedämmungskosten auf 1.379 p.a. Diesist in Anbetracht der üblichen Investitionen in Wohnungen und Gebäude nachvollziehbar.Ausgehend von den Ergebnissen der ökonomischen und ökologischen Analyse werden inTabelle 3.1-1 die Vermeidungskosten der Installation einer Wärmepumpe anstelle derkonventionellen Raumwärmenutzung dargestellt. Basierend auf der vorab definiertenBewertungsmethodik weist diese Maßnahme negative CO 2 e-Vermeidungskosten auf, welchesich für die Erdreich-Wasser-Wärmepumpe auf -103,31 €/t CO 2 e belaufen. DieTreibhausgasvermeidungskosten sind in Tabelle 3.6-1 ersichtlich.Tabelle 3.6-1: Vermeidungskosten – Installation einer Erdreich-Wasser-Wärmepumpe anstelleder konventionellen Raumwärmenutzung in einem wärmegedämmten Gebäude unterBerücksichtigung der Kosten für übliche Instandhaltungsmaßnahmen.Vermeidungskosten derMaßnahmeVermeidungskosten für folgende Emission:€ je Tonne an EmissionDurchschn. Treibhausgasvermeidungskosten* von 2010 bis 2020 -103,31* Emissionen von Kohlendioxid, Methan und LachgasQuelle: eigene Berechnungen.17


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von WärmepumpenLiteraturverzeichnisGoers, S., Friedl, C., Tichler, R., Greibl, E., Steinmüller, H. (2009) „Ökologische,energetische und ökonomische Bewertung des Heizsystems Wärmepumpe im Vergleich zuanderen Heizsystemen“, Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz.TabellenverzeichnisTabelle 2.1-1: Bewertungsschema Vermeidungskosten 4Tabelle 2.1-2: Global Warming Potential für eine Zeitperiode von 100 Jahren 6Tabelle 2.1-1: Gebäudetechnische Basisdaten – wärmegedämmtes Gebäude 7Tabelle 2.1-2: Gebäudetechnische Basisdaten – nicht wärmegedämmtes Gebäude 7Tabelle 2.2-1: Investitions-, Betriebsneben- und Instandsetzungskosten der SystemeLuft/Wasser-Wärmepumpe und Erdreich/Wasser-Wärmepumpe inwärmegedämmten Gebäuden in € p.a. 8Tabelle 2.2-2: Investitions-, Betriebsneben- und Instandsetzungskosten der SystemeLuft/Wasser-Wärmepumpe und Erdreich/Wasser-Wärmepumpe in nichtwärmegedämmten Gebäuden in € 9Tabelle 2.2-3: Jährliche Gesamtkosten verschiedener Heiztechnologien undWärmedämmungsstandards (inkl. Kosten der Wärmedämmung) 9Tabelle 2.3-1: Jährlicher Energiebedarf (ohne Umgebungswärme) der verschiedenenSzenarien (in kWh p.a.) 10Tabelle 2.3-2: Treibhausgasemissionen der verschiedenen Szenarien (in to p.a.) 11Tabelle 3.1-1: Vermeidungskosten – Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anstelleder konventionellen Raumwärmenutzung in einem nicht wärmegedämmtenGebäude. 12Tabelle 3.2-1: Vermeidungskosten – Installation einer Erdreich-Wasser-Wärmepumpeanstelle der konventionellen Raumwärmenutzung in einem nichtwärmegedämmten Gebäude. 13Tabelle 3.3-1: Vermeidungskosten – Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anstelleder konventionellen Raumwärmenutzung in einem wärmegedämmtenGebäude. 1418


Analyse der Treibhausgasvermeidungskosten von WärmepumpenTabelle 3.4-1: Vermeidungskosten – Installation einer Erdreich-Wasser-Wärmepumpeanstelle der konventionellen Raumwärmenutzung in einemwärmegedämmten Gebäude. 15Tabelle 3.5-1: Vermeidungskosten – Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe anstelleder konventionellen Raumwärmenutzung in einem wärmegedämmtenGebäude unter Berücksichtigung der Kosten für üblicheInstandhaltungsmaßnahmen. 16Tabelle 3.6-1: Vermeidungskosten – Installation einer Erdreich-Wasser-Wärmepumpeanstelle der konventionellen Raumwärmenutzung in einemwärmegedämmten Gebäude unter Berücksichtigung der Kosten für üblicheInstandhaltungsmaßnahmen. 17ImpressumEnergieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz GmbHAltenberger Straße 69A-4040 LinzTel.: +43-732-2468-5656Fax: +43-732-2468-5651Email: office@energieinstitut-linz.atGeschäftsführer: DI Dr. Horst Steinmüller19

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