Teil 4 der Reihe „Energiewende und Wärmepumpe“
Einleitung
Ist der Umstieg von der Gasheizung auf die Wärmepumpen-Heizung wirtschaftlich sinnvoll? Hierzu wird eine konkrete Beispielrechnung für ein Bestandsgebäude (Baujahr 2000) mit einem typischen Wärmebedarf und einem akzeptablen Energiestandard (Energieeffizienzklasse C) durchgeführt. In die Betrachtung werden die bekannten Fördermaßnahmen mit einbezogen und die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Betriebskosten und der Investitionen im Vergleich zu einer modernen Gas-Brennwerttherme bei unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen bewertet.
Konkret bezieht sich der Vergleich auf die Alternative Gas-Brennwertheizung und Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Außenaufstellung. Andere Wärmepumpensysteme die aufwendige Erdarbeiten (Tiefenbohrung oder Verlegung von Erdschleifen) voraussetzen wurden aufgrund der hohen Zusatzkosten ausgeschlossen. Eine Innenaufstellung der Wärmepumpe konnte aufgrund der örtlichen Gegebenheiten nicht realisiert werden, sie ist in der Regel aber auch nicht kostengünstiger als die Außenaufstellung.
Einordnung in den Kontext
Wir haben in den vorhergehenden Teilen ausschließlich die Seite der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs sowie die CO2-Emissionen in den Blick genommen. Die Kosten müssen aber ebenfalls betrachtet werden. Im Beispielfall der exemplarisch für die Kategorie von Gebäuden mit einer noch guten Energieeffizienz steht (Energieeffizienzklasse C, 75 – 100 kWh/m2a, Neubaustandard bis 2002 und Fußbodenheizung), ist die Beheizung mit Wärmepumpe unter CO2-Gesichtspunkten grundsätzlich sinnvoll (auch wenn das Einsparungspotential relativ gering ausfällt). Das ist für den kompletten Gebäudebestand in Deutschland nicht die Regel.
Nur etwa ein Drittel aller Ein- und Zweifamilienhäuser in Deutschland genügt mindestens dem Energiestandard C. Fünfzig Prozent haben eine schlechtere Energieeffizienzklasse von D bis G mit 100 – 250 kWh/m2a, weitere 15 % benötigen sogar noch mehr als 250 kWh/m2a (Energieeffizienzklasse H). Für die Mehrzahl dieser Gebäude ist davon auszugehen, dass sie für die Beheizung mit Wärmepumpe ohne vorherige energetische Sanierungsmaßnahmen nicht unmittelbar geeignet sind. Die Kosten dafür können ohne Weiteres bis in den sechsstelligen Bereich gehen. Diese Fälle wollen wir außer acht lassen und uns auf das relativ „gutartige“ Beispielhaus fokussieren, für das in Teil 3 (CO2-Emissionen von Gasheizung und Wärmepumpe – Vergleich für ein Bestandsgebäude) schon die CO2-Betrachtung vorgenommen worden war.
Ausgangsbedingungen
Die Aufwand für die Installation einer Wärmepumpe beläuft im Falle des Beispielhaues auf ca. 45.000 €. Der Grund dafür ist u. a. die nötige aufwendige Installation der Zuleitungen für die Wärmepumpe, die – wie bei Luft-Wasser-Wärmepumpen die Regel – außerhalb des Hauses aufgestellt werden muss. Abzüglich der BAFA-Förderung von 35 % verbleiben 29.250 € als Nettoinvestition. Im Vergleich dazu kommt eine neue Gasbrennwerttherme inkl. Warmwasserspeicher mit Frischwasserstation und Steuerung auf 17.500 €. Das sind folglich 11.750 € weniger.
Abbildung 4-1: Investitionskosten für Wärmepumpe, Gas-Brennwerttherme und Photovoltaik.
Da wir in Teil 3 (CO2-Emissionen von Gasheizung und Wärmepumpe – Vergleich für ein Bestandsgebäude) auch die Eigennutzung von Solarstrom mit ins Kalkül genommen haben, seien auch die diesbezüglichen Kosten kurz genannt: PV-Anlage mit 5,5 kWp inklusive 7 kWh Batteriespeicher für zusammen 10.000 €. In der Kostenbetrachtung berücksichtigen wir diese Investition nur entsprechend des jeweiligen Nutzungsanteils (35 % im Hinblick auf die Wärmepumpe, 20 % in Hinblick auf die Warmwasseraufbereitung in Verbindung mit der Gastherme), da die PV-Anlage auch ganz unabhängig von der Heizmethode einen wirtschaftlichen Nutzen generiert.
Die Alternativen
Abbildung 4-2: Gegenüberstellung der Alternativen mit ihren Beschaffungs- und Installationskosten. Die blauen Säulen zeigen die Investitionskosten für die Gasheizung, in den gelben Säulen darüber sind jeweils die Zusatzinvestitionen für die unterschiedlichen Alternativen ausgewiesen. Die resultierenden Gesamtkosten finden sich ganz oben. In den beiden mittigen Säulen „Wärmepumpe ohne PV“ und „Wärmepumpe mit PV“ ist die BAFA-Förderung in Höhe von 35 % der Gesamtinvestition bereits abgezogen, wobei zu berücksichtigen ist, dass die PV-Anlage hier nicht gefördert wird. Die beiden rechten Säulen „Wärmepumpe ohne PV (o. Förderung)“ und „Wärmepumpe mit PV (o. Förderung)“ markieren die Extremfälle ohne Förderung und wurden zu Vergleichszwecken mit aufgenommen.
Nehmen wir diese Zahlen als Grundlage für die weiteren Betrachtungen. Dazu kommen natürlich auch die Vergleiche betreffend der Betriebskosten. Diese liegen derzeit bei 12 ct/kWh für den Bezug von Gas und bei 40 ct/kWh für Strom. Ohne die Strom- und Gaspreisbremse lag im ersten Quartal 2023 der Strompreis bei 30 – 60 ct/kWh und der Gaspreis im Bereich zwischen 10 – 20 ct/kWh. Aktuell (Mai 2023) sind die Gaspreise teilweise auf unter 10 ct/kWh gefallen. Beim Strom liegen die günstigsten Tarife bei knapp über 30 ct/Wh.
Variation der Gas- und Strompreise
Um die Unschärfen bezüglich der Preisgestaltung zu berücksichtigen, werden wir in der beispielhaften Modellrechnung mit unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen kalkulieren. Die Zahlengrundlagen für die Berechnungen sind in den Grafiken zusammenfassend dargestellt (s. Abbildungen 4-1, 4-2 und 4-3).
Abbildung 4-3: Exemplarische Strom- und Gaspreise für die nachfolgenden Betriebskostenrechnungen.
Betriebskosten pro Jahr (ohne Investitionen)
Zunächst betrachten wir die jährlichen Betriebskosten für alle sechs Alternativen ohne Berücksichtigung der Investitionen. Aus letzterem Grund sind die jährlichen Kosten für die Alternativen mit und ohne BAFA-Förderung gleich. Die beiden Alternativen ohne BAFA-Förderung wurden hier nur aus Gründen der Vergleichbarkeit mit den weiteren Diagrammen aufgenommen.
Die sich auf Basis der vorgenannten Annahmen ergebenden Betriebskosten sind in Abb. 4-4 dargestellt. Aufgrund der Annahmen über die jeweiligen Strom- und Gaspreise variieren die Kosten bei allen Alternativen im Verhältnis 1:2. Man sieht sofort, dass die Alternative „Wärmepumpe mit PV (inkl. Förderung durch die BAFA)“ die günstigen Betriebskosten nach sich zieht. Sie liegen nur halb so hoch wie die Gasheizung. Dabei ist sogar die Variante „Wärmepumpe ohne PV (inkl. Förderung durch die BAFA)“ im Vergleich zur Gasheizung auch schon relativ günstig. Abhängig von der Preiskonstellation Gas/Strom bringt auch die Variante Gasheizung mit Warmwasseraufbereitung mittels PV-Strom schon gewisse Einsparpotentiale („Gas-Brennwerttherme mit Heizstab und PV“).
Abbildung 4-4: Vergleich der jährlichen Betriebskosten (ohne Investitionen) für die betrachteten Alternativen bei unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Die Unterschiede in den Betriebskosten pro Jahr (ohne Investitionen)
In Abb. 4-5 zeigt explizit die jährlichen Betriebskostenunterschiede der Alternativen. Die Sparpotentiale gegenüber Gas gehen bis zu 1.800 € pro Jahr. Wie nicht anders zu erwarten, bestehen die größten Unterschiede zu den Betriebskosten mit Gas dann, wenn der Gaspreis hoch und der Strombedarf wegen der Nutzung von PV-Strom vergleichsweise klein ist. Das ist der Fall für die Variante(n) „Wärmepumpe mit PV“. Ungünstiger ist die Konstellation bei niedrigem Gaspreis und gleichzeitig hohem Strompreis ohne die PV-Nutzung. Bei der aktuellen Strom- und Gaspreisbremse haben wir genau diese Situation. Im Ergebnis sind daher die Betriebskosten mit Wärmepumpe (ohne PV) höher als mit Gas (s. Abb. 4-5, Gas-/Strompreis 12/40 [gelbe Säulen], jährliche Betriebskosten +260 € im Vergleich zu Gas).
Abbildung 4-5: Abweichungen in den jährlichen Betriebskosten im Vergleich zur Gastherme bei unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Betriebskosten pro Jahr (inkl. Investitionen)
Natürlich fehlen in dieser Sicht noch die Investitionskosten. Wir haben oben gesehen, dass die daraus resultierenden Mehrkosten im Vergleich zur Gastherme bis zu 15.250 € betragen können, ohne Förderung sogar bis zu 31.000 € (s. Abb. 4-2). Es liegt nahe, bezüglich dieser Rechnung einen Betrachtungszeitraum von 20 Jahren zu wählen, da zu erwarten ist, dass sowohl eine Gastherme als auch eine Wärmepumpe über diesen Zeitraum hinweg ohne größere Ausfälle betrieben werden kann. Wartungskosten, die dabei sicher anfallen, wollen dabei außen vor lassen, weil man davon ausgehen kann, dass diese, trotz der Unterschiedlichkeit der Systeme, nicht wesentlich verschieden sein werden.
In der nachfolgenden Grafik (s. Abb. 4-6) sind die effektiv anfallenden Kosten pro Jahr inklusive der Investitionen dargestellt. Aufgrund der Anfangsinvestitionen fallen die Unterschiede zwischen Gas-Strompreis-Kostenszenarien nicht mehr ganz so krass aus, sind aber immer noch hoch. Wie schon bei der reinen Betriebskostenbetrachtung (also ohne Investition) bleibt auch hier die Variante „Wärmepumpe mit PV“ (inkl. BAFA-Förderung) in den jährlichen Gesamtkosten am unteren Ende. Nicht unerwarteterweise fallen bei allen vier betrachteten Preiskombinationen die höchsten Kosten für die Lösung „Wärmepumpe ohne PV“ (ohne BAFA-Förderung) an. Die Unterschiede liegen bei bis zu 1.800 € im Preisgefüge 12/40 ct/kWh und bei bis zu etwa 1.700 € bei 15/45 bzw. 20/50 ct/kWh. Wenn man den Vergleich auf die WP-Varianten mit Förderung beschränkt, so liegen die Differenzen bei etwa knapp 1.000 €.
Abbildung 4-6: Vergleich der jährlichen Betriebskosten unter Berücksichtigung der erforderlichen Investitionen für die betrachteten Alternativen bei einer angenommen Betriebsdauer von 20 Jahren und unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Die Unterschiede in den Betriebskosten pro Jahr (inkl. Investitionen)
Die Unterschiede in den effektiven Betriebskosten sind in Abb. 4-7 zusammenfassend dargestellt Die Variante „Wärmepumpe ohne PV“ (mit BAFA-Förderung) birgt – abgesehen von der Preiskombination 20/50 ct/kWh – kein wirtschaftliches Potential. Dagegen ist die „Wärmepumpe mit PV“ (inkl. BAFA-Förderung) ganz klar ein lohnendes Investment, jedenfalls dann, wenn man die Gas -und Strompreisbremse in der Kombination 10/40 ct/kWh außen vor lässt.
Man entnimmt Abb. 4-7, wie wichtig die BAFA-Förderung letzten Endes ist. Die Varianten ohne Förderung generieren jedenfalls deutliche Mehrkosten im Vergleich zu allen anderen Optionen, die das hypothetische Investment letztlich unattraktiv machen würde. Nur bei hohen Gas- und in der Relation dazu niedrigen Strompreisen bei gleichzeitiger PV-Stromnutzung wäre Licht am Ende des Tunnels zu sehen (s. rechte Rubrik in Abb. 4-7, „Wärmepumpe mit PV“ (ohne BAFA-Förderung).
Abbildung 4-7: Unterschiede in den jährlichen Betriebskosten im Vergleich zur Gastherme unter Berücksichtigung der jeweils erforderlichen Investitionen für die betrachteten Alternativen bei einer angenommen Betriebsdauer von 20 Jahren und unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Gesamtaufwendungen über 20 Jahre Betriebszeit
Über die komplette erwartete Betriebsdauer von 20 Jahren ergeben sich erhebliche Gesamtaufwendungen, die je nach technischer Lösung und unterstellter Preiskombination von knapp 55.000 bis zu über 111.000 € betragen können. Das zeigt noch einmal, dass es lohnenswert ist, sich die Alternativen genau anzusehen.
Abbildung 4-8: Vergleich der Gesamtaufwendungen (Investition plus Betriebskosten) für die betrachteten Alternativen bei einer angenommen Betriebsdauer von 20 Jahren und unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Durchschnittsverdiener und sogar gut verdienende Angestellte werden hier im Zweifel ein Bruttojahresgehalt und mehr aufwenden müssen. Auch die Unterschiede zwischen den Optionen sind erheblich, wie man Abb. 4-8 unschwer entnehmen kann. Letzten Endes hängt auch viel an der Preiskonstellation von Strom und Gas. Abbildung 4-9 im folgenden Abschnitt macht das deutlich.
Gesamtaufwendungen in der Relation und ein erstes Resümee
Abbildung 4-9: Prozentuale Abweichungen der Gesamtaufwendungen über 20 Jahre bezogen auf die Referenzheizung Gas bei unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Die Gesamtaufwendungen im Vergleich zur Gas-Brennwerttherme variieren zwischen +50 % für die „Wärmepumpe ohne PV (o. Förderung)“ und -22 % für die „Wärmepumpe mit PV“ (inkl. BAFA-Förderung). Lässt man die nicht geförderten Varianten außen vor, so liegt die Spannbreite immer noch zwischen +26 % („Wärmepumpe ohne PV“, inkl. BAFA-Förderung) und -22 % für die „Wärmepumpe mit PV“ und Förderung. Da wir hier über Gesamtkosten von knapp 58.000 bis zu 98.000 € reden, liegt demnach auch das Mehraufwendungs- bzw. Einsparungspotential bei über 20.000 €.
Man erkennt spätestens an dieser Stelle klar, dass eine Wärmepumpe ohne PV-Stromnutzung im vorliegenden Fall wenig Sinn macht.
Um das in aller Schärfe herauszuarbeiten, betrachten wir nun noch die potentielle Rendite der Zusatzinvestition gegenüber einer Gas-Brennwerttherme.
Rendite der Zusatzinvestition
Die Darstellung (s. Abb. 4-10) zeigt, welche Optionen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten interessant sind.
Abbildung 4-10: Gesamtrendite der Zusatzinvestitionen gegenüber der Referenzheizung Gas bei unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Umgerechnet auf die jährliche Rendite ergibt sich das in Abb. 4-11 präsentierte Bild: Die höchste Rendite hat die Variante Gasheizung mit Heizstab. Das liegt vor allem an dem niedrigen Zusatzinvestment bei gleichzeitig kostenloser PV-Stromnutzung. Ansonsten ist der relative Ertrag dann hoch, wenn der Gaspreis in Richtung 20 ct/kWh geht. Tatsächlich sind für die Gas-/Strompreiskombination 20/50 (orange) die Renditen bei allen Optionen am höchsten und fallen fast durchweg positiv aus – mit der einzigen Ausnahme „Wärmepumpe ohne PV“ (ohne Förderung). Im Vergleich der Kombinationen 10/25 (blau) und 20/50 (orange) mit dem jeweils gleichen Gas-/Strompreisverhältnis von 1:2,5, zeigt sich ebenfalls der relative Nutzen höher Gaspreise. Warum das so ist, liegt auf de Hand. Bei gleichem Zusatzinvestment gegenüber der Gasheizung steigen die Einsparungen bei einem höheren Strompreis. Der Effekt verstärkt sich nochmals bei PV-Strom-Nutzung, weil dadurch der mittlere Strompreis für die Wärmepumpe unterm Strich sinkt.
Abbildung 4-11: Jährliche Rendite der Zusatzinvestitionen gegenüber der Referenzheizung Gas über den Betrachtungszeitraum von 20 Jahren bei unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Amortisation der Investition
Abschließend gehen wir noch auf die Amortisationsdauer ein. Auch wenn es sich bei einer Heizungsanlage um ein langfristiges Investment handelt, so wird man doch eine Amortisationszeit von höchstens 20 Jahren anstreben.
Nach dem Vorstehenden kann es nicht weiter verwundern, dass dieses Ziel nicht in jedem Falle erreicht wird. In den Abb. 4-10 und 4-11 hatten wir gegenüber der der Referenz Gas-Brennwertheizung bei einigen Varianten eine negative Rendite über den Betrachtungszeitraum von 20 Jahren errechnet. Bei einem negativen Ertrag ergibt sich natürlich keine Amortisation. Dem nachfolgenden Balkendiagramm kann man die resultierenden Amortisationszeiten entnehmen.
Abbildung 4-12: Amortisationsdauer der Zusatzinvestitionen gegenüber der Referenzheizung Gas bei unterschiedlichen Gas-/Strom-Preiskombinationen.
Diskussion zur Amortisationsdauer
Die kürzesten Amortisationszeiten ergeben sich für die die Gas-Brennwerttherme mit Heizstab und PV. Sie liegen zwischen knapp 5 Jahren bezüglich der Gas-/Strompreiskombination 10/50 (orange) und knapp 10 Jahren bei Preiskombination 10/25 (blau). Es wird in diesem Fall ausschließlich der kostenlose PV-Strom genutzt, daher steigen die Amortisationsbeiträge proportional zu den Strompreisen. Die Variante „Wärmepumpe mit PV“ (inkl. BAFA-Förderung) zeigt für drei der vier betrachteten Preiskombinationen ebenfalls noch günstige Amortisationszeiten von unter 20 Jahren. Lediglich für den Fall der Gas-Strompreisbremse 12/40 ct pro kWh (gelb) ergibt sich ein höherer Wert von 23,8 Jahren, was man schon für kritisch halten muss.
Nur in zwei weiteren Fällen überhaupt liegt die Amortisationszeit unterhalb von 20 Jahren, beides Mal für die Gas-/Strompreiskombination 20/50 (orange): einmal für die Variante „Wärmepumpe ohne PV“ (inkl. BAFA-Förderung) mit 17,4 Jahren und zum anderen für die Variante „Wärmepumpe mit PV“ (ohne Förderung) mit 17,2 Jahren. An diesem letzten Vergleich erkennt man nochmals den hohen Nutzen einer PV-Anlage für den Wärmepumpenbetrieb. Die „Wärmepumpe mit PV“ – ohne Förderung – amortisiert sich in etwa der gleichen Zeitdauer, wie die betrachtete „Wärmepumpe ohne PV“ – mit BAFA-Förderung. Dabei liegen diese beiden Fälle auf der Kostenseite sehr weit auseinander. Ein (theoretisches) Zusatzinvestment von 31.000 € im ersten Fall steht das viel geringere Investment von nur 11.750 € im zweiten Fall gegenüber.
Resümee zur Wirtschaftlichkeit
In Summe kann man festhalten, dass sich die Investition in eine geförderte Wärmepumpe mit einem COP-Wert von ungefähr 3 bei Nutzung von PV-Strom in der Größenordnung von etwa einem Drittel des Strombedarfs gegenüber einer Gas-Brennwerttherme innerhalb von 20 Jahren amortisiert, sofern die Preisentwicklung bei Gas und Strom im erwartbaren Rahmen bleibt. Bei höheren Gaspreisen und niedrigen Strompreisen lohnt sich das Investment eher. Dabei können höhere Strompreise durch die Eigenstromnutzung von einer PV-Anlage zu einem guten Teil abgefedert werden. Wenn indessen die Gaspreise eher auf dem derzeitigen Niveau von etwa 10 ct pro kWh verharren (was allerdings kaum zu erwarten ist, da zumindest der CO2-Besteuerung die Preise nach oben treiben wird) und zugleich die Strompreise auf Werte über 30 oder 40 ct pro kWh steigen bzw. nicht darunter bleiben, dann ist unter rein wirtschaftlichen Gesichtspunkten eine Gasheizung kaum schlagbar, auch nicht bei PV-Strom Nutzung.
Grenzbetrachtungen
Die Rendite des Investments in eine Wärmepumpe (inkl. PV-Anlage) ist stark abhängig von der zugrundliegenden Förderung und von den zukünftigen Gas- und Strompreisen. In den obigen Beispielen haben wir gesehen, dass die jährliche Rendite über 20 Jahre für die interessierende Variante „Wärmepumpe mit PV“ (inkl. BAFA-Förderung) zwischen etwa -1 % und +4 % liegt. Das ist nicht viel, aber immerhin in 3 der 4 betrachteten Fällen noch positiv. Man kann nun auch fragen, welche Werte die Strompreise bei gegebenen Gaspreisen denn maximal annehmen dürfen, damit die Rendite noch einen vorgegebenen Minimalwert erreicht bzw. die Amortisation innerhalb einer gegebenen Anzahl von Jahren noch gewährleistet bleibt.
Maximaler Strompreis bei 20-jähriger Amortisation
Betrachten wir zunächst die Amortisation. In Abb. 4-13 werden die jeweils höchsten zulässigen Strompreise aufgezeigt, die bei gegebenen Gaspreisen noch zu einer Amortisationsdauer des Zusatzinvestments von maximal 20 Jahren führen. Dabei werden die beiden geförderten Varianten Wärmepumpe ohne und mit PV miteinander verglichen.
Abbildung 4-13: Höchster noch wirtschaftlicher Strompreis (im Hinblick auf die Zusatzinvestitionen gegenüber der Referenzheizung Gas) bei einer Amortisationsdauer von 20 Jahren. Beispiel für einen Gaspreis von 20 ct/kWh (Rubrik ganz rechts): Der maximale noch wirtschaftliche Strompreis für die Wärmepumpe ohne PV (inkl. Förderung) unter der Bedingung „Amortisation innerhalb von 20 Jahren“ liegt in diesem Fall bei 51,3 ct/kWh. Für die Wärmepumpe mit PV (inkl. Förderung) liegt der entsprechende Grenzwert bei 73,6 ct/kWh.
Wie man dem Diagramm entnehmen kann, liegt bei der gewünschten Amortisation innerhalb von max. 20 Jahren und einem Gaspreis von 10 ct/kWh der höchste noch ökonomisch sinnvolle Strompreis für die Wärmepumpe ohne PV (inkl. Förderung) bei nur 21,2 ct/kWh. Auch bei PV-Stromnutzung sind es maximal 28,1 ct/kWh. Es ist kaum anzunehmen, dass die Strompreise in absehbarer Zeit auf dieses Niveau fallen werden. Die entsprechenden Zahlen bei einem angenommenen und durchaus realistischen Gaspreis von 15 ct pro kWh liegen bei maximalen Strompreisen von 36,3 ct pro kWh (WP o. PV) bzw. 50,9 ct pro kWh (WP mit PV).
Maximaler Strompreis bei einer Minimalrendite von 3 %
Nun ist eine Amortisationsdauer von 20 Jahren eigentlich kein hoher Anspruch. Bei einer rein ökonomischen Betrachtung könnte man auch verlangen, dass sich die Anschaffung nicht nur amortisiert, sondern darüber hinaus eine Minimalrendite von 3 % erwirtschaftet. Das ist in der nachfolgenden Abbildung 4-14 dargestellt.
Abbildung 4-14: Höchster Strompreis bei einer minimalen Zielrendite (im Hinblick auf die Zusatzinvestitionen gegenüber der Referenzheizung Gas) von 3 % bei einer Betriebsdauer von 20 Jahren. Beispiel für einen Gaspreis von 12 ct/kWh (zweite Rubrik von links): Der maximale Strompreis für die Wärmepumpe ohne PV (inkl. Förderung) unter der Bedingung „Gewährleistung der Zielrendite von 3 % über einen Zeitraum von 20 Jahren“ liegt in diesem Fall bei 20,1 ct/kWh. Für die Wärmepumpe mit PV (inkl. Förderung) liegt der entsprechende Grenzwert bei 23,2 ct/kWh.
Die Grafik (s. Abb. 4-14) zeigt, dass unter der Voraussetzung einer Zielrendite von 3 % über einen Zeitraum von 20 Jahren bei einem Gaspreis von 10 ct/kWh der höchste noch zulässige Strompreis für die Wärmepumpe ohne PV (inkl. Förderung) bei nur 14,1 ct/kWh liegt. Mit 14,2 ct/kWh kaum mehr sind es bei PV-Stromnutzung. Das ist natürlich absolut unrealistisch. Aber auch bei einem Gaspreis von 15 ct pro kWh liegen die entsprechenden maximalen Strompreise mit 29,2 ct pro kWh (WP o. PV) bzw. 36,9 ct pro kWh (WP mit PV) eher am unteren Rand des zu erwartenden Preisrahmens. Man kann daher kaum davon ausgehen, dass man mit einer Wärmepumpe Geld verdient.
Maximaler Strompreis bei 10-jähriger Amortisation
Betrachten wir zur Abgrenzung abschließend das noch höhere Ziel einer Amortisation innerhalb von 10 Jahren. In Abb. 4-15 finden sich die entsprechenden Zahlen.
Abbildung 4-15: Höchster noch wirtschaftlicher Strompreis (im Hinblick auf die Zusatzinvestitionen gegenüber der Referenzheizung Gas) bei einer Amortisationsdauer von 10 Jahren. Beispiel für einen Gaspreis von 15 ct/kWh (zweite Rubrik von rechts): Der maximale noch wirtschaftliche Strompreis für die Wärmepumpe ohne PV (inkl. Förderung) unter der Bedingung „Amortisation innerhalb von 10 Jahren“ liegt in diesem Fall bei 27,4 ct/kWh. Für die Wärmepumpe mit PV (inkl. Förderung) liegt der entsprechende Grenzwert bei 33,5 ct/kWh.
Mit Blick auf die aktuell gültige Gaspreisbremse (Gaspreis von 12 ct/kWh) entnimmt man Abbildung 4-15, dass bei der gewünschten Amortisation innerhalb von max. 10 Jahren der höchste noch ökonomisch annehmbare Strompreis für die Wärmepumpe ohne PV (inkl. Förderung) bei nur 18,4 ct/kWh liegt. Bei Nutzung von PV-Strom (WP mit PV) sind es maximal 19,9 ct/kWh. Die tatsächlichen Strompreise bewegen sich in der Spanne zwischen 35 und 60 ct pro kWh (gedeckelt bei 40 ct) und sind damit weit darüber. Bei einem mittelfristig nicht auszuschließenden Gaspreis von 20 ct pro kWh würden sich maximal zulässige Strompreise von 42,5 ct pro kWh (WP o. PV) bzw. 56,2 ct pro kWh (WP mit PV) ergeben.
Ob die in den vorstehenden Grenzbetrachtungen erhaltenen Strompreise eingehalten werden, kann man nicht sicher vorhersagen, da die Energiewende (insbesondere die erforderliche Installation von Windrädern und Photovoltaikanlagen) noch hohe 3-stellige Milliardenbeträge verschlingen wird und die Bundesregierung auch plant, zukünftig verstärkt neue Gaskraftwerke für die Stromproduktion zu bauen, um damit die temporär entstehenden Lücken in der Wind- und Solarstromproduktion zu schließen. Im Ergebnis wird man wohl davon ausgehen müssen, dass sich höhere Gaspreise auch auf die Strompreise auswirken werden.
Ausblick auf Teil 5
Über den konkret betrachteten Fall hinaus werden grundsätzliche Überlegungen zur Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen gegenüber Gas-Brennwertthermen angestellt. Ferner werden Wirtschaftlichkeitskriterien mit und ohne Investition sowie mit und ohne Einsatz von Photovoltaik formuliert.
Link: Grundsätzliche Analyse zur Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen
Alle Beiträge der Reihe:
1. Energiewende, Stromproduktion und CO2-Emission
2. Wärmepumpe. Prinzip, Funktionsweise und Grenzen
3. CO2-Emissionen von Gasheizung und Wärmepumpe – Vergleich für ein Bestandsgebäude
4. Gasheizung oder Wärmepumpe? Exemplarische Wirtschaftlichkeitsrechnung
5. Grundsätzliche Analyse zur Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen
6. Wärmepumpen für Deutschland – Klimapolitisch sinnvoll oder Fehlinvestition?