Ein Artikel von Matthew Wright in der Zeitschrift "Nature" diskutiert die Möglichkeit, traditionelle Gasheizungen durch Wärmepumpen zu ersetzen, um den Verbrauch von Erdgas in Deutschland drastisch zu reduzieren. Dies basiert auf numerischen Simulationen, die Gas- und Strommärkte kombinieren. Die Studie stellt fest, dass eine rasche Defossilisierung der globalen Energiesysteme notwendig ist, um eine globale durchschnittliche Temperaturerhöhung von mehr als 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu vermeiden.
Die Rolle der Wärmepumpen in der Energiewende
Wärmepumpen, die mit erneuerbarem Strom betrieben werden, gelten als wichtiger Bestandteil der Defossilisierung des Energiesystems. Sie konkurrieren um dieselbe erneuerbare elektrische Energie wie die Verdrängung der gasbetriebenen Stromerzeugung. Daher ist es unklar, wie viel Gas auf diese Weise ersetzt werden kann, insbesondere wenn die Gebäudedämmung bescheiden ist, wo Wärmepumpen möglicherweise ineffektiv arbeiten.
Modellierung des fossilen Gasverbrauchs in Deutschland
Die Studie modelliert den Gasverbrauch im Gebäudebestand, in der Industrie sowie die Stromerzeugung in Deutschland in stündlicher Auflösung. Die Priorität liegt auf der maximalen Ersetzung von fossilem Gas durch erneuerbaren Strom. Deutschland dient als Fallstudie, da der Zugang zu den benötigten Daten weit verbreitet ist und die Beheizung hauptsächlich auf Erdgas (50%) und Öl (25%) basiert.
Szenarien für die Installation von Wärmepumpen in Deutschland
Die Studie entwickelt konkrete Szenarien zur Beschleunigung der Installation von Wärmepumpen. Durch die Einbeziehung dieser Einschränkungen in die Szenarien für das stündliche Modell berechnet die Studie die Substitution von fossilem Gas durch erneuerbaren Strom in den kommenden Jahren
Wie funktioniert die Wärmepumpe
Die Wärmepumpe ist ein Gerät, das Wärmeenergie von einer Quelle (wie der Luft, dem Boden oder dem Wasser) aufnimmt und sie auf ein höheres Temperaturniveau bringt, um sie für Heizzwecke zu nutzen. Sie arbeitet auf dem Prinzip des Wärmekreislaufs, ähnlich wie ein Kühlschrank, nur in umgekehrter Richtung. Die Wärmepumpe ist effektiv, weil sie mehr Energie liefert, als sie verbraucht. Dies liegt daran, dass sie die meiste Energie aus der Umgebung bezieht und nur einen kleinen Teil aus der Elektrizität, die sie zum Betrieb benötigt.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass gezielte Anstrengungen zur Installation von Wärmepumpen den Preis und das Versorgungsrisiko von fossilem Gas reduzieren können, während sie Deutschland entscheidend weiter auf dem Weg zur Erfüllung des Pariser Klimaabkommens voranbringen. Im "sehr schnellen" Szenario könnten bis 2025 etwa 30% des fossilen Gases eingespart werden, was etwa 60% des aus der Russischen Föderation importierten Gases entspricht. Dies würde auch mindestens 180 Mt Treibhausgasemissionen kumulativ bis 2025 einsparen.
Quelle: Nature
