Klimaschutz am eigenen Gebäude

Ein Best-Practice-Beispiel

Beweggründe für das Projekt

Die Familie Müller aus Deutschland war besorgt über den steigenden Energieverbrauch und die wachsenden CO₂-Emissionen. Angesichts des Klimawandels wollten sie einen Beitrag zum Umweltschutz leisten und gleichzeitig ihre Energiekosten senken. Der Wunsch nach mehr Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und steigenden Energiepreisen war ebenfalls ein starker Motivator.

Wie wurde das Projekt angegangen?

Die Familie begann mit einer umfassenden Recherche über verschiedene umweltfreundliche Energielösungen. Sie konsultierten Energieberater und besuchten Informationsveranstaltungen, um sich ein Bild von den Möglichkeiten zu machen. Wichtige Informationen erhielten Sie auch auf der Webseite des Klimafreunde Rhein-Berg e.V.. Besonders interessierten sie sich für Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) und Wärmepumpen, da diese Technologien sowohl ökologisch als auch ökonomisch vorteilhaft schienen.

Welcher Plan resultierte daraus?

Nachdem die Entscheidung für die Installation einer PV-Anlage und einer Wärmepumpe gefallen war, entwickelte die Familie einen detaillierten Plan mit Hilfe von Energieberatern und Fachunternehmen:

1. Energiebedarf analysieren: Berechnung des Strom- und Wärmebedarfs des Haushalts.
2. Angebote einholen: Kontaktaufnahme mit verschiedenen Anbietern und Einholung von Angeboten.
3. Finanzierung klären: Prüfung von Fördermöglichkeiten und Finanzierungskonzepten.
4. Installation planen: Planung der Installationstermine in Absprache mit den Dienstleistern.

Wie erfolgte die Umsetzung?

Schritte der Umsetzung:

1. PV-Anlage: Auf dem Dach des Hauses wurde eine PV-Anlage mit einer Leistung von 10 kWp installiert. Die Installation dauerte etwa eine Woche und wurde von einem Fachbetrieb durchgeführt.
2. Wärmepumpe: Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (LWWP) wurde im Garten und im Keller mit allen dazugehörigen Komponenten installiert. Sie ersetzt die bisherige Gasheizung vollständig und wurde an das bestehende Heizsystem angeschlossen. Diese Arbeiten dauerten ebenfalls etwa eine Woche und erforderten die Koordination mit Heizungsinstallateuren und Elektrikern.
3. Inbetriebnahme und Optimierung: Nach der Installation wurden beide Systeme in Betrieb genommen und optimiert, um maximale Effizienz zu gewährleisten. Die Familie nutzte auch ein Energiemanagementsystem, um den Eigenverbrauch des erzeugten Stroms zu maximieren.

Was ist das Ergebnis?

Vor der Installation verbrauchte die Familie jährlich etwa 5.000 kWh Strom und 18.000 kWh Wärme, was zu CO₂-Emissionen von etwa 5,5 Tonnen pro Jahr führte.

Energiekosten alt:

• Strom: 5.000 kWh x 35 ct/kWh = 1.750 €
• Gas: 18.000 kWh x 10 ct/kWh = 1.800 €

Gesamt-Energiekosten: 3.550 €

Investitionskosten
(PV ohne Batterie-Speicher)

• PV-Anlage: 10 kWp x 1.326 €/kWp = 13.260 €
• LWWP: 9 KW + Einbau + Installation = 30.000 €
  (vor Förderung)

Für die LWWP gibt es aktuell eine Förderung von 55%. Diese besteht aus einer Grundförderung (30%), einem Geschwindigkeitsbonus (20%) und einem Bonus (5%) für klimafreundliches Gas (Propan).
Hieraus ergibt sich ein Förderbetrag von 16.500 €. Der Preis der LWWP nach der Förderung = 13.500 €.

Gesamt-Investitionskosten:
13.260 € + 13.500 € = 26.760 €

Die Rahmenbedingungen der Förderung sind auch nachzulesen unter „Zuschuss 458“ der KfW-Bank: (https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Privatpersonen/Bestehende-Immobilie/F%C3%B6rderprodukte/Heizungsf%C3%B6rderung-f%C3%BCr-Privatpersonen-Wohngeb%C3%A4ude-(458)/).
Wie sich die Förderung in der nächsten Zeit darstellt, ist abzuwarten.

Energiekostenberechnung

Nach der Umstellung auf PV-Anlage und Wärmepumpe erhöhte sich der Stromverbrauch aus dem Netz. Durch den Wegfall von Gas und den Beitrag der PV-Anlage wurde das kompensiert. Der gesamte Wärmebedarf wird nun durch die Wärmepumpe gedeckt.

1. Die PV-Anlage (10 kWp Nennleistung) produziert 8.400 kWh/a bei einem Wirkungsgrad von 84%. Bei einer Eigenverbrauchsquote von 35% kann die Familie Müller davon 2.940 kWh/a selbst nutzen. Dieser selbst produzierte Strom kommt nicht aus dem Netz. Das ist eine Ersparnis von:
   2.940 kWh x 0,35 €/kWh = 1.029 €.
   Eingespeist werden 65% = 5.460 kWh/Jahr. Dafür gibt es eine Einspeisevergütung in Höhe von 7,2 ct/kWh —> 393,12 €.

1. Die LWWP mit 9KW und einer Jahres-ArbeitsZahl (JAZ) 3,5 braucht Strom.
   Die alte Gasheizung hatte 18.000 kWh verbraucht.  Die Effizienz der Gasheizung ist 90%. Die Effizienz der neuen Heizung liegt bei 100%. Sie wird deshalb nur 16.200 kWh (18.000 kWh * 0,9) thermische Energie benötigen. Mit einer JAZ von 3,5 benötigt die LWWP dann nur 16.200 kWh / 3,5 = 4.629 kWh Strom pro Jahr.
   Um den günstigeren Wärmepumpenstrom nutzen zu können, der nur 25 ct/kWh kostet, nutzt Familie Müller einen 2. Stromzähler. Die Extra-Zählerkosten von 120 €/Jahr müssen in der Kostenrechnung mitberücksichtigt werden.
2. Fam. Müller (4 Personen) braucht ca. 5.000 kWh/Jahr. Das sind Kosten von: 1.750 €/Jahr
3. Der Strombedarf liegt für Haushaltsstrom (5.000 kWh) und LWWP (4.629 kWh) bei 9.629 kWh. Davon können von der PV 35% = 2.940 kWh/Jahr zum Eigenverbrauch verwendet werden. 2.060 kWh/Jahr werden aus dem Netz bezogen.

Energiebedarf Neu

Der neue Energiebedarf von Familie Müller beläuft sich auf:

2.060 kWh (Netzbezug) + 4.629 kWh (LWWP)
= 6.689 kWh

Energiekosten Neu

Familie Müller hat nun Kosten in Höhe von:

• Haushaltsstrom:
  2.060 kWh x 0,35 €/kWh = 721 €
• LWWP:
  4.629 kWh *0,25€/kWh +120 € = 1.277 €

Da die Kosten für Gas entfallen, belaufen sich die Gesamtkosten auf 1.998 €, von denen noch die Erträge für die Einspeisevergütung abgezogen werden:

1.998 € – 393,12 € = 1.605 €.

Das ist eine langfristige Reduktion der Energiekosten von 3.550 € auf 1.609 €, was eine prozentuale Reduktion von 55% bedeutet!

Die Investitionskosten haben sich durch die jährlichen Energiekosten-Einsparungen nach 13,75 Jahren amortisiert (26.760 € / 1.945 € = 13,75).

CO2-Bilanz Neu

Durch die PV-Anlage werden CO2 Emissionen vermieden:

8.400kWh x 690g/kWh = 5,8 t CO2.

Der Bezug von Netzstrom (Haushalt, LWWP) verursacht CO2 Emissionen:

6.689kWh x 370g/kWh = 2,5 t CO2.

Mit diesen Maßnahmen hat Fam. Müller die CO2 Emissionen von 5,5 t auf 2,5 t gesenkt (- 54%). Mit den Einsparungen erhält Familie Müller neue finanzielle Möglichkeiten, um z.B. mit weiteren Dämm-Maßnahmen den Primärenergieverbrauch des Hauses weiter zu senken.