Forscher der Technischen Universität München haben in einer aktuellen Studie die ökonomische und ökologische Effizienz verschiedener Heizsysteme für ein typisches deutsches Zweifamilienhaus untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen und Gasheizungen derzeit die kostengünstigsten Optionen darstellen. Die Studie betont jedoch, dass die konkreten Ergebnisse stark von den zugrunde gelegten Annahmen und den aktuellen Energiepreisen abhängen.
Die Analyse umfasste dreizehn verschiedene Heizsysteme, wobei sich zeigte, dass die Kostenunterschiede zwischen den Systemen gering sind, was die Aufstellung einer klaren Rangfolge basierend auf rein wirtschaftlichen Kriterien erschwert. Daher integrierten die Forscher ökologische Aspekte in ihre Bewertung, um einen umfassenden Überblick über die Effizienz der Systeme zu bieten. Die ökologische Bewertung erfolgte mittels Lebenszyklusanalyse (LCA), und die ökonomische Effizienz wurde durch den Kapitalwertansatz (NPV) beurteilt.
Für das in München gelegene Haus mit einer Standardheizlast von fünf Kilowatt und einem jährlichen Heizwärmebedarf von 8.066 Kilowattstunden wurden verschiedene Szenarien, darunter Best-Case und Worst-Case, hinsichtlich der Anfangsinvestitionskosten berücksichtigt. Alle Systeme verfügten über einen Wärmespeicher für das Warmwasser, und die angenommene Lebensdauer der Systeme betrug 20 Jahre.
Unter den analysierten Systemen befanden sich diverse Konfigurationen von Erdgas-Brennwertkesseln, Pellet- und Holzvergaserkesseln, verschiedenen Arten von Wärmepumpen und Kombinationen mit Photovoltaik-Anlagen. Die Forscher legten für die Berechnungen eine Standard-Außentemperatur von -12,9 Grad Celsius und eine Soll-Vorlauftemperatur von 35 Grad Celsius zugrunde. Der tägliche Warmwasserbedarf wurde mit 40 Litern pro Person bei 50 Grad Celsius angesetzt, basierend auf einem typischen Verbrauchsprofil mit Lastspitzen zu verschiedenen Tageszeiten.
Die Analyse ergab, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen, sowohl mit als auch ohne Photovoltaik-Anlage, sowie Gasheizungen die wirtschaftlichsten Optionen unter den betrachteten Systemen sind. In Bezug auf die Ökoeffizienz schnitten Luft-Wasser-Wärmepumpen mit Photovoltaik und Scheitholz-Vergaserkessel am besten ab. Wasser- und Erdwärmepumpen mit Photovoltaik sowie Luft-Wasser-Wärmepumpen ohne Photovoltaik zeigten ebenfalls eine höhere Ökoeffizienz als Gasheizungen. Die niedrigste Ökoeffizienz wiesen die Eisspeicher-Wärmepumpe und die Pelletheizung mit solarthermischer Unterstützung auf.
Diese umfassenden Erkenntnisse sind in der Studie „Environmental, economic, and eco-efficiency assessment of residential heating systems for low-rise buildings“ veröffentlicht, die kürzlich im Journal of Building Engineering erschienen ist. Sie bieten eine wertvolle Grundlage für Entscheidungen hinsichtlich der Auswahl von Heizsystemen unter Berücksichtigung von Kosten, Umweltverträglichkeit und Effizienz.
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