Der CO₂-Fußabdruck im Kontext von Wärmepumpen

Was ist der CO₂-Fußabdruck im Kontext von Wärmepumpen?

Der CO₂-Fußabdruck misst die Summe aller Treibhausgasemissionen, die einem Produkt oder System zugeordnet werden können, und rechnet diese in CO₂-Äquivalente um. Das Konzept orientiert sich am GHG Protocol, an der ISO 14067 zum CO₂-Fußabdruck von Produkten sowie an der EN 15804 für Umweltproduktdeklarationen von Bauprodukten.

Der CO₂-Fußabdruck einer Wärmepumpe berücksichtigt sämtliche Gase mit Treibhauswirkung und nicht nur CO₂. So werden beispielsweise Kältemittelverluste anhand des jeweiligen Global-Warming-Potential-Faktors, kurz GWP, im Verhältnis zu CO₂ bewertet.

Welchen Zweck hat der CO₂-Fußabdruck im Kontext von Wärmepumpen?

Die Erfassung des CO₂-Fußabdrucks dient dazu, eine abstrakte Klimawirkung in eine konkrete, entscheidungsrelevante Kennzahl zu überführen. Planer können damit unterschiedliche Heiztechnologien auf einer einheitlichen Grundlage vergleichen. Gebäudeeigentümer nutzen die Kennzahl, um Anforderungen von Förderprogrammen oder Zertifizierungssystemen zu erfüllen. Hersteller können damit die Umweltleistung ihrer Produkte nachweisen, die über reine Effizienzkennzeichnungen hinausgeht.

Der CO₂-Fußabdruck einer Wärmepumpe liegt in der Regel deutlich unter dem eines Gas- oder Ölkessels. Der Hauptgrund dafür ist, dass die meisten Emissionen nicht durch eine direkte Verbrennung vor Ort entstehen, sondern mit dem Stromverbrauch verbunden sind. Die Emissionsintensität dieser Energiequelle nimmt kontinuierlich ab, wenn nationale Stromnetze einen höheren Anteil erneuerbarer Energien integrieren.

Damit ist der CO₂-Fußabdruck eine zukunftsorientierte Kennzahl: Er verbessert sich automatisch, wenn der Strommix klimafreundlicher wird, ohne dass dafür technische Änderungen an der Wärmepumpe erforderlich sind.

Warum die Erfassung des CO₂-Fußabdrucks notwendig ist

Die Erfassung des CO₂-Fußabdrucks ist notwendig, weil Effizienzklassen allein nicht die vollständige Klimawirkung eines Produkts abbilden. Zwei Wärmepumpen mit derselben Effizienzklasse können unterschiedliche CO₂-Fußabdrücke aufweisen, wenn sie beispielsweise verschiedene Kältemittel verwenden, an unterschiedlichen Standorten hergestellt werden oder mit unterschiedlichen Strommischungen betrieben werden.

Regulatorischer und marktseitiger Druck hat diese Informationslücke sichtbar gemacht und ihre wirtschaftliche Bedeutung deutlich erhöht.

Zu den wichtigsten Gründen für den steigenden Bedarf an Daten zum CO₂-Fußabdruck gehören:

• ESPR – Verordnung (EU) 2024/1781: Sie ersetzt die bisherige Ökodesign-Richtlinie und führt schrittweise verbindliche Offenlegungspflichten zu CO₂-Fußabdruck, Langlebigkeit und Reparierbarkeit für einzelne Produktgruppen ein. Diese Anforderungen werden mit dem Digitalen Produktpass, dem Digital Product Passport beziehungsweise DPP, verknüpft.
• F-Gas-Verordnung (EU) 2024/573: Sie sieht einen festen Zeitplan für die schrittweise Reduzierung von Kältemitteln mit hohem GWP vor, unter anderem mit Meilensteinen in den Jahren 2027, 2032 und 2035. Dadurch sinkt der kältemittelbedingte Anteil am CO₂-Fußabdruck einer Wärmepumpe unmittelbar.
• EU ETS 2: Dabei handelt es sich um einen neuen Mechanismus zur CO₂-Bepreisung von Brennstoffen für die Gebäudebeheizung und den Straßenverkehr. Der Start ist derzeit für 2028 vorgesehen, nachdem sich der Rat der Europäischen Union und das Europäische Parlament im März 2026 auf eine Verschiebung um ein Jahr verständigt hatten. Das System wird die Nutzung fossiler Heizstoffe messbar verteuern und damit indirekt die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen mit niedrigem CO₂-Fußabdruck stärken.
• Öffentliche Beschaffung und Förderprogramme: Diese verlangen zunehmend Angaben zum Product Carbon Footprint, kurz PCF, oder Umweltproduktdeklarationen, kurz EPD, als Teilnahme- beziehungsweise Fördervoraussetzung. Eine hohe Effizienzklasse allein reicht immer häufiger nicht mehr aus.
• ESG-Berichterstattung von Unternehmen: Eigentümer gewerblich genutzter Gebäude müssen im Rahmen von Regelwerken wie der CSRD die Scope-3-Emissionen installierter Heizungsanlagen erfassen. Dadurch werden CO₂-Daten auf Lieferanten- und Produktebene zu einem relevanten Beschaffungskriterium.

Ohne standardisierte Daten zum CO₂-Fußabdruck lassen sich diese Anforderungen nicht zuverlässig erfüllen. Genau darin liegt das praktische und wirtschaftliche Problem, das diese Kennzahl löst.

Wesentliche Bestandteile des CO₂-Fußabdrucks einer Wärmepumpe

Der CO₂-Fußabdruck einer Wärmepumpe setzt sich aus verschiedenen, messbaren Komponenten zusammen. Jede dieser Komponenten kann unabhängig von den anderen verbessert werden. Deshalb behandeln Hersteller sie als getrennte technische, konstruktive und beschaffungsbezogene Handlungsfelder und nicht als ein einziges abstraktes Ziel.

• Graue Emissionen beziehungsweise Embodied Carbon: Emissionen aus der Rohstoffgewinnung, der Herstellung von Komponenten und dem Transport zum Installationsort.
• Betriebsbedingte Emissionen: Emissionen, die während der Nutzungsphase durch den Stromverbrauch entstehen. Sie hängen von der CO₂-Intensität des Stromnetzes und von der Leistungszahl beziehungsweise der jahreszeitbedingten Effizienz der Anlage ab, also von COP und SCOP.
• Kältemittelbedingte Emissionen: Potenzielle Emissionen infolge von Kältemittelverlusten, die anhand des GWP-Werts des jeweiligen Kältemittels berechnet werden.
• Emissionen am Lebensende: Emissionen aus der Außerbetriebnahme, der Rückgewinnung des Kältemittels sowie dem Recycling oder der Entsorgung von Komponenten.
• Abhängigkeit von der CO₂-Intensität des Stromnetzes: Der variable Zusammenhang zwischen dem nationalen oder regionalen Strommix und dem tatsächlichen betriebsbedingten CO₂-Fußabdruck der Wärmepumpe.

Ausführliche Erläuterung der einzelnen Bestandteile

Graue Emissionen

Definition: Graue Emissionen sind sämtliche Treibhausgasemissionen, die entstehen, bevor die Wärmepumpe zum ersten Mal in Betrieb genommen wird. Dazu gehören beispielsweise der Abbau von Rohstoffen, das Schmelzen und Verarbeiten von Metallen, die Herstellung der Komponenten sowie der Transport.

Zweck: Die Kennzahl erfasst die bereits durch Herstellung und Bereitstellung verursachte Klimabelastung des Produkts – unabhängig davon, wie die Wärmepumpe später eingesetzt wird.

Vorteil: Hersteller, die ihre grauen Emissionen transparent ausweisen, ermöglichen Käufern eine vollständige Betrachtung des Lebenszyklus und nicht nur eine Bewertung der Betriebsphase.

Beispiel: Eine Wärmepumpe, deren Gehäuse aus recyceltem Aluminium und Stahl besteht, weist einen messbar niedrigeren Wert für graue Emissionen auf als ein Produkt, das ausschließlich aus Primärmaterialien hergestellt wird. Dieser Unterschied ist inzwischen auch im Zusammenhang mit dem CO₂-Grenzausgleichssystem CBAM relevant, das seit dem ersten Quartal 2026 CO₂-intensive importierte Materialien wie Stahl und Aluminium mit einem CO₂-Preis belegt.

Betriebsbedingte Emissionen

Definition: Betriebsbedingte Emissionen entstehen, während die Wärmepumpe ein Gebäude beheizt. Sie werden durch den Stromverbrauch und die CO₂-Intensität des lokalen Stromnetzes bestimmt.

Zweck: Diese Kennzahl stellt eine direkte Verbindung zwischen der Produkteffizienz, insbesondere dem SCOP, und der tatsächlichen Klimawirkung im Betrieb her.

Vorteil: Die betriebsbedingten Emissionen sinken automatisch, wenn nationale Stromnetze dekarbonisiert werden. Technische Änderungen an der Wärmepumpe sind dafür nicht erforderlich.

Beispiel: Eine Wärmepumpe mit einem SCOP von 4,5 verursacht in einem Stromnetz mit einem hohen Anteil an Wasserkraft und Windenergie, wie beispielsweise in Österreich, einen deutlich geringeren betriebsbedingten CO₂-Fußabdruck als dasselbe Gerät in einem stark von Kohlekraft geprägten Stromnetz.

Kältemittelbedingte Emissionen

Definition: Kältemittelbedingte Emissionen bezeichnen die potenzielle Klimawirkung von Kältemittelverlusten in CO₂-Äquivalenten. Sie werden berechnet, indem die ausgetretene Kältemittelmenge mit dem GWP-Wert des jeweiligen Kältemittels multipliziert wird.

Zweck: Damit lässt sich das Klimarisiko, das im geschlossenen Kältemittelkreislauf enthalten ist, getrennt vom Stromverbrauch bewerten.

Vorteil: Der Einsatz von Kältemitteln mit niedrigem GWP, beispielsweise R290 beziehungsweise Propan mit einem GWP von 3, anstelle des früher weitverbreiteten R410A mit einem GWP von 2088 reduziert diesen Bestandteil des CO₂-Fußabdrucks um mehrere Größenordnungen.

Beispiel: Die AERO-Serie von iDM verwendet in entsprechenden Ausführungen natürliche Kältemittel. Damit ist die Produktentwicklung bereits mehrere Jahre vor den verbindlichen Fristen auf die Reduktionsziele der F-Gas-Verordnung (EU) 2024/573 ausgerichtet.

Emissionen am Lebensende

Definition: Die Emissionen am Lebensende umfassen sämtliche Emissionen, die bei der Außerbetriebnahme, der Rückgewinnung des Kältemittels sowie beim Recycling oder bei der Entsorgung der Komponenten am Ende der Nutzungsdauer entstehen.

Zweck: Diese Komponente schließt den Lebenszyklus vollständig ab und stellt sicher, dass die Berechnung des CO₂-Fußabdrucks nicht mit der Installation oder der Betriebsphase endet.

Vorteil: Eine fachgerechte Rückgewinnung des Kältemittels bei der Außerbetriebnahme verhindert einen hohen, vermeidbaren und einmaligen Emissionsanstieg.

Beispiel: WEEE-konforme Rücknahme- und Recyclingprogramme für Wärmepumpenkomponenten verringern die Emissionen am Lebensende gegenüber einer Entsorgung auf der Deponie.

Abhängigkeit von der CO₂-Intensität des Stromnetzes

Definition: Die Abhängigkeit von der CO₂-Intensität des Stromnetzes beschreibt, wie sich der betriebsbedingte CO₂-Fußabdruck einer Wärmepumpe mit dem Strommix des Landes oder der Region verändert, in der sie betrieben wird.

Zweck: Diese Kennzahl erklärt, warum dasselbe Wärmepumpenmodell in Österreich einen anderen CO₂-Fußabdruck aufweist als in einem Land mit einem hohen Anteil an Kohlestrom.

Vorteil: Diese Abhängigkeit stellt gleichzeitig eine Chance dar. Intelligente Steuerungssysteme können den Stromverbrauch gezielt in Zeiträume mit einer niedrigen CO₂-Intensität des Netzes verlagern.

Beispiel: Der Navigator 2.0 und die Plattform myiDM+ von iDM können den Betrieb der Wärmepumpe an Zeiträume mit hoher Verfügbarkeit erneuerbarer Elektrizität anpassen. Dadurch lässt sich der betriebsbedingte CO₂-Anteil unmittelbar reduzieren, ohne dass Änderungen am Gerät selbst erforderlich sind.

Arten der CO₂-Fußabdruck-Bewertung

Unterschiedliche Bewertungsarten dienen unterschiedlichen Entscheidungszwecken. Welche Methode geeignet ist, hängt davon ab, ob ein einzelnes Produkt, ein gesamtes Unternehmen oder ein konkretes Bauprojekt bewertet werden soll.

• Product Carbon Footprint (PCF): Bewertung eines bestimmten Produktmodells von der Wiege bis zum Werkstor oder von der Wiege bis zur Bahre. Die Berechnung wird nach ISO 14067 standardisiert.
• Corporate Carbon Footprint (CCF): Gesamtheit der Emissionen eines Herstellers. Sie umfasst Scope 1, Scope 2 und Scope 3 über sämtliche Geschäftsbereiche und betrieblichen Tätigkeiten hinweg.
• Projekt- oder Gebäude-CO₂-Fußabdruck: Emissionen, die einer bestimmten Heizungsinstallation über ihre erwartete Nutzungsdauer zugeordnet werden. Diese Bewertung wird häufig für Gebäudezertifizierungen verlangt.
• Cradle-to-Gate-Bewertung: Sie umfasst alle Emissionen von der Rohstoffgewinnung bis zum Werkstor und eignet sich insbesondere für den Vergleich von Herstellungsverfahren.
• Cradle-to-Grave-Bewertung: Sie erfasst den vollständigen Lebenszyklus einschließlich Nutzungsphase und Entsorgung. Diese Betrachtung ist der übliche Standard für Vergleiche der Klimawirkung unterschiedlicher Heiztechnologien.

Anwendungsfälle

• Öffentliche Ausschreibungen und Förderprogramme, bei denen ein Product Carbon Footprint oder EPD-Daten neben der Effizienzkennzeichnung eine Teilnahme- beziehungsweise Fördervoraussetzung darstellen.
• Gebäudezertifizierungssysteme wie DGNB, ÖGNI oder klimaaktiv, bei denen Heizsysteme teilweise anhand ihrer lebenszyklusbezogenen CO₂-Daten bewertet werden.
• ESG- und CSRD-Berichterstattung, bei der Eigentümer gewerblich genutzter Immobilien die Scope-3-Emissionen der installierten Heizungsanlagen dokumentieren müssen.
• Planung von Neubauten und Sanierungen, bei der Architekten und Fachplaner unterschiedliche Heiztechnologien anhand ihrer gesamten Klimawirkung und nicht nur anhand der Effizienzklasse vergleichen.
• Produktentwicklung bei Herstellern, bei der Daten zum CO₂-Fußabdruck genutzt werden, um die Lebenszyklusphase mit dem größten Reduktionspotenzial zu identifizieren.

Vorteile eines systematischen CO₂-Fußabdruck-Managements

• Vorbereitung auf regulatorische Anforderungen: Eine frühzeitige Offenlegung entspricht den schrittweise eingeführten Anforderungen der ESPR, noch bevor diese für eine bestimmte Produktgruppe verbindlich werden.
• Zugang zu Förderungen und Ausschreibungen: Verifizierte CO₂-Daten werden zunehmend zur Voraussetzung für öffentliche Förderprogramme und Beschaffungsverträge.
• Bessere Kostenplanbarkeit: Niedrigere betriebsbedingte Emissionen reduzieren die Abhängigkeit von zukünftigen CO₂-Bepreisungsmechanismen wie dem EU ETS 2.
• Differenzierung im Markt: Transparente Lebenszyklusdaten heben Produkte in einem Markt hervor, in dem sich besonders effiziente Geräte durch Effizienzkennzeichnungen allein kaum noch voneinander unterscheiden lassen.
• Langfristige regulatorische Stabilität: Eine bereits heute auf niedrige graue und kältemittelbedingte Emissionen ausgerichtete Produktgestaltung hilft, kostspielige technische Anpassungen zu vermeiden, wenn die regulatorischen Anforderungen künftig weiter verschärft werden.

Auswahlkriterien

Beim Vergleich von Wärmepumpen anhand ihres CO₂-Fußabdrucks reicht ein Blick auf das Energielabel nicht aus. Die folgenden Kriterien bieten Planern und Beschaffungsteams eine praxisorientierte Checkliste:

• Kältemitteltyp und GWP-Wert: Ein niedrigerer GWP-Wert reduziert unmittelbar die kältemittelbedingten Emissionen.
• SCOP unter realen Klimabedingungen: Eine höhere saisonale Effizienz senkt den Strombedarf pro bereitgestellter Wärmeeinheit.
• Transparenz der Herstellung: Für das konkrete Modell sollte eine EPD oder eine Erklärung zum Product Carbon Footprint verfügbar sein.
• Smart-Grid-Fähigkeit: Die Wärmepumpe sollte ihren Betrieb in Zeiträume mit einer niedrigen CO₂-Intensität des Stromnetzes verlagern können.
• Rücknahmeprogramm am Lebensende: Der Hersteller sollte sich zur Rückgewinnung des Kältemittels und zum Recycling der Komponenten verpflichten.
• Herstellungsland und Transportdistanz: Kürzere Lieferketten reduzieren in der Regel die transportbedingten grauen Emissionen.

Vergleiche

Wärmepumpe gegenüber Gaskessel auf Lebenszyklusbasis

Bei einer Wärmepumpe entfällt ein großer Teil des CO₂-Fußabdrucks auf die Betriebsphase und damit auf den eingesetzten Strom. Dessen CO₂-Intensität nimmt im Laufe der Zeit ab, wenn sich der Strommix verändert.

Der CO₂-Fußabdruck eines Gaskessels bleibt dagegen während seiner gesamten Nutzungsdauer an die Emissionsintensität der Erdgasverbrennung gebunden. Ein vergleichbarer automatischer Verbesserungspfad besteht nicht.

Wärmepumpe gegenüber Ölkessel auf Lebenszyklusbasis

Ölheizungen weisen unter den verbreiteten Heiztechnologien eine der höchsten dauerhaft festgelegten betriebsbedingten CO₂-Intensitäten auf. Durch die Kombination aus einem hohen SCOP und einem zunehmend dekarbonisierten Stromnetz vergrößert sich der Unterschied zwischen einer Wärmepumpe und einer Ölheizung über eine typische Nutzungsdauer von 15 bis 20 Jahren kontinuierlich.

CO₂-Fußabdruck gegenüber CO₂-Emissionen: begriffliche Abgrenzung

Der CO₂-Fußabdruck ist die umfassendere, zusammengefasste Kennzahl. Er schließt CO₂-Emissionen als einen Bestandteil ein und berücksichtigt darüber hinaus kältemittelbedingte Treibhausgase, graue Emissionen sowie Auswirkungen am Ende des Produktlebenszyklus.

Der Begriff CO₂-Emissionen ist enger gefasst und bezeichnet in der Regel direkte oder energiebedingte CO₂-Emissionen während des Betriebs. Der redaktionelle Hinweis weiter unten erläutert, wie diese Abgrenzung im gesamten Themenbereich angewendet wird.

Integration mit anderen Systemen und Themenbereichen

Der CO₂-Fußabdruck ist keine isolierte Kennzahl.

• Kältemittel: Der GWP-Wert des Kältemittels fließt unmittelbar in die Berechnung des CO₂-Fußabdrucks ein.
• Lebenszyklusanalyse beziehungsweise Life Cycle Assessment: Sie stellt die methodische Grundlage für die Berechnung der grauen, betriebsbedingten und am Lebensende entstehenden Emissionen dar.
• Auswirkungen auf Netzebene: Die CO₂-Intensität des Stromnetzes ist die variable Größe, die die tatsächlichen betriebsbedingten Emissionen bestimmt.
• Einhaltung von EU-Vorschriften: ESPR, F-Gas-Verordnung und Ökodesign-Regelwerke definieren Offenlegungs- und Reduktionspflichten, die mit dem CO₂-Fußabdruck verbunden sind.
• Smart-Grid-Anbindung, Navigator 2.0 und myiDM+: Eine intelligente Betriebsplanung verlagert den Stromverbrauch in Zeiträume mit einer niedrigen CO₂-Intensität des Netzes. Dadurch lassen sich die betriebsbedingten Emissionen ohne technische Änderungen an der Wärmepumpe unmittelbar reduzieren.

Der CO₂-Fußabdruck einer Wärmepumpe ist eine lebenszyklusbezogene CO₂e-Kennzahl, die graue Emissionen, den betriebsbedingten Stromverbrauch, das GWP des Kältemittels, die Rückgewinnung am Lebensende und die CO₂-Intensität des Stromnetzes zu einem klaren Wert für die Klimaleistung zusammenführt.

Für Planer, Gebäudeeigentümer, Hersteller und Regulierungsbehörden ermöglicht diese Kennzahl einen Vergleich von Wärmepumpen mit Gas- und Ölheizungen, der über reine Effizienzkennzeichnungen hinausgeht. Durch die Kombination von Kältemitteln mit niedrigem GWP, hohen SCOP-Werten, intelligenter Netzsteuerung, verifizierten Product-Carbon-Footprint-Daten und einer transparenten EPD-Berichterstattung unterstützen moderne Wärmepumpensysteme die Einhaltung regulatorischer Anforderungen, den Zugang zu Fördermitteln, die ESG-Berichterstattung und die langfristige Dekarbonisierung.

Da ESPR, F-Gas-Verordnung, EU ETS 2, CSRD und die Vorschriften für die öffentliche Beschaffung zunehmend Transparenz über die Klimawirkung des gesamten Lebenszyklus verlangen und fördern, entwickeln sich Wärmepumpen mit einem niedrigen CO₂-Fußabdruck zu einer zukunftssicheren Heizlösung für klimafreundlichere Gebäude und eine widerstandsfähige, langfristige Energieplanung.