Klimaneutrales Energiesystem: Wärmepumpen sind besser als Wasserstoffheizungen

Mit Wasserstoff zu heizen wäre in einem klimaneutralen Energiesystem ineffizient. Das hat eine Studie der Prognos AG im Auftrag der Stiftung Klimaneutralität ergeben. Stattdessen sollte Wasserstoff in Kraftwerken eingesetzt werden, um Strom dann zu erzeugen, wenn erneuerbare Energien knapp sind.

Für die Studie wurde die Zahl der Wärmepumpen in einem Szenario für ein klimaneutrales Deutschland im Jahr 2045 von 14 auf 13 Millionen verringert. Stattdessen nahm das Prognos-Team an, dass eine Million Wasserstoffheizungen eingesetzt würden.

Die Analysen zeigten, dass der Strombedarf der Wärmepumpen dann proportional zu ihrer geringeren Zahl um neun Prozent sinken würde. Auf die maximal benötigte Residuallast – also die nötigen Kapazitäten zum Aufrechterhalten der Stromversorgung – hätte dies aber nur geringe Auswirkungen. Im Vergleich zum Basisszenario würde die nötige gesicherte Leistung von 92 Gigawatt nur um 0,2 Gigawatt sinken.

Der Unterschied ist deshalb so gering, weil sich der Verbrauch der Wärmepumpen in gewissem Umfang zeitlich verschieben lässt – etwa, indem vor einer Kälteperiode mehr geheizt wird und das Gebäude dann als Speicher dient. Oder indem ein Warmwasserspeicher gefüllt wird. Der höhere Anteil an Wasserstoff würde deshalb kaum zu Einsparungen bei der Residuallast führen.

Doppelter Bedarf beim Einsatz in Hausheizungen

Auf der anderen Seite aber wäre der Wasserstoffbedarf von einer Million Wasserstoffheizungen ungleich höher als der der Kraftwerke, die für eine Million Wärmepumpen als Backup für die Stromerzeugung nötig wären. Eine Million Wasserstoffheizungen würden zu einer Verdopplung des Wasserstoffbedarfs in der Wärmeversorgung gegenüber dem Basisszenario führen – in absoluten Zahlen 7,7 Terawattstunden mehr. Für die Wasserstoffheizungen müssten also deutlich mehr erneuerbare Energien ausgebaut werden, um den benötigten grünen Wasserstoff zu erzeugen.

Der Einsatz von Wasserstoffheizungen statt Wärmepumpen in der dezentralen Wärmeversorgung wäre daher für das Gesamtsystem ineffizienter, so das Fazit der Studie. Die Stiftung Klimaneutralität zieht daraus vier politische Schlussfolgerungen:

1. Wärmepumpen tragen zur Effizienz eines 100prozentig erneuerbaren Stromsystems bei

2. Der Einsatz von Wasserstoffheizungen in der dezentralen Wärmeversorgung ist wegen des höheren Bedarfs an Wasserstoff ineffizient

3. Grüner Wasserstoff kann effizienter in Backup-Kraftwerken eingesetzt werden, die Strom in den Zeiten produzieren, in denen nicht genug erneuerbare Energien zur Verfügung stehen

3. Zum Erreichen der Klimaziele im Gebäudesektor sollten daher Wärmepumpen als zentrale Technologie gefördert werden.