Dekarbonisierung der Wärmeversorgung

Was ist die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung?

Unter der Dekarbonisierung der Wärmeversorgung versteht man den Prozess, bei dem die Verbrennung fossiler Energieträger für die Raumheizung und Warmwasserbereitung schrittweise beendet wird. Öl-, Erdgas- und Kohlesysteme werden durch erneuerbare und CO₂-arme Wärmequellen ersetzt. Zu den wichtigsten hierfür eingesetzten Technologien zählen Wärmepumpen, Biomasseheizungen, Solarthermie, Geothermie und erneuerbare Fernwärme. In der deutschsprachigen Politik und Fachliteratur wird dieser Prozess häufig als Dekarbonisierung der Heizung oder Wärmewende bezeichnet.

Die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung richtet sich gezielt auf den Wärmesektor. Gemessen wird sie anhand der CO₂-Emissionen pro bereitgestellter Wärmeeinheit und nicht ausschließlich anhand des gesamten Energieverbrauchs. Ein Gebäude kann seinen Energieverbrauch senken, ohne seine Wärmequelle zu dekarbonisieren. Umgekehrt kann es seine Wärmeversorgung dekarbonisieren, ohne den gesamten Energieverbrauch zu reduzieren. Beide Entwicklungen stehen miteinander in Zusammenhang, sind jedoch unterschiedliche Zielgrößen. In der EU-Klimapolitik werden sie daher getrennt betrachtet und unterliegen jeweils eigenen Anforderungen.

Welchen Zweck hat die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung?

Die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung hat das Ziel, die Treibhausgasemissionen des größten einzelnen Endenergienutzungsbereichs europäischer Gebäude zu beseitigen. Im Jahr 2022 entfielen 63,5 % des Endenergieverbrauchs im EU-Wohnsektor auf die Raumheizung. Weitere 14,9 % wurden für die Warmwasserbereitung verwendet. Die Wärmeversorgung ist damit das vorrangige Handlungsfeld der Klimapolitik im Gebäudesektor – noch vor Beleuchtung, Haushaltsgeräten oder sonstigem Stromverbrauch.

Auf Gebäudeebene besteht das Ziel darin, eine von fossilen Brennstoffen abhängige Wärmeversorgung auf Umweltwärme, erneuerbare Energien oder Abwärme umzustellen und diese Wärme über effiziente Verteilungssysteme bereitzustellen.

Auf Marktebene sollen Investitionen und Installationspraktiken von Öl- und Gasheizungen hin zu Wärmepumpen, Biomasseanlagen und erneuerbarer Fernwärme verlagert werden. Diese Umstellung muss erfolgen, bevor regulatorische Fristen und steigende CO₂-Kosten fossile Heizsysteme wirtschaftlich unrentabel machen.

Warum ist die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung notwendig?

Gebäude stellen eine strukturell bedeutende Quelle von Emissionen in der EU dar. Innerhalb dieses Bereichs ist die Wärmeversorgung der entscheidende Emissionstreiber. Gebäude verursachen rund 40 % des Energieverbrauchs und etwa 35 % der CO₂-Emissionen in der EU. Gleichzeitig gelten drei Viertel des bestehenden Gebäudebestands als energetisch ineffizient. Ohne die Abkehr von fossilen Wärmequellen kann die EU ihre Klimaziele für den Gebäudesektor nicht erreichen.

Im DACH-Raum und in der gesamten EU hat sich die Regulierung von einer politischen Zielsetzung zu einer verbindlichen Verpflichtung entwickelt. Dies ist der wesentliche Grund dafür, dass die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung bei neuen Installationen nicht mehr optional ist und auch für Bestandsgebäude zunehmend unvermeidbar wird.

EU-Ebene – Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden

EPBD, Richtlinie (EU) 2024/1275

• Seit Anfang 2025 dürfen die Regierungen der EU-Mitgliedstaaten den Verkauf eigenständiger fossiler Heizkessel nicht mehr subventionieren oder durch finanzielle Anreize fördern.
• Die Mitgliedstaaten müssen den Ausstieg aus fossilen Heizkesseln bis 2040 planen. In den nationalen Gebäuderenovierungsplänen sind konkrete Maßnahmen zur Erreichung dieses Ziels festzulegen.
• Neue öffentliche Gebäude müssen ab 2028 als Nullemissionsgebäude ausgeführt werden. Ab 2030 gilt diese Anforderung für sämtliche Neubauten.

Deutschland – Gebäudeenergiegesetz und geplantes Gebäudemodernisierungsgesetz

GEG und GModG

• Seit dem 1. Januar 2024 muss jedes neu installierte Heizsystem in einem ausgewiesenen Neubaugebiet zu mindestens 65 % mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Für Bestandsgebäude greift dieselbe Anforderung, sobald die jeweilige kommunale Wärmeplanung abgeschlossen ist. Für größere und kleinere Kommunen gelten dabei verbindliche Fristen.
• Am 10. Juli 2026 verabschiedete das Bundeskabinett das Gebäudemodernisierungsgesetz. Dieses sollte voraussichtlich Ende Juli oder Anfang August 2026 in Kraft treten und die feste 65-Prozent-Vorgabe durch eine schrittweise ansteigende „Bio-Treppe“ für den Anteil erneuerbarer Brennstoffe ersetzen. Bis 2040 soll dieser Anteil mindestens 60 % erreichen. Da die Reform erst wenige Tage vor der Veröffentlichung dieses Inhalts beschlossen wurde, sollten die genauen Bestimmungen und das tatsächliche Datum des Inkrafttretens vor der Verwendung in rechtsverbindlichen Leitlinien anhand des Bundesgesetzblatts überprüft werden.

Österreich – Erneuerbares-Wärme-Gesetz

EWG

• Seit dem 29. Februar 2024 verbietet das EWG den Einbau fossil betriebener Heizsysteme in Neubauten.
• Seit 2025 dürfen defekte Öl- und Kohleheizungen nicht mehr gleichartig durch neue fossile Anlagen ersetzt werden. Ab 2035 gilt für Bestandsgebäude ein vollständiges Verbot von Öl- und Kohleheizungen. Bis 2040 müssen sämtliche verbleibenden fossilen Heizsysteme, einschließlich Gasheizungen, ersetzt werden.

CO₂-Bepreisung – EU ETS2

• Das EU-Emissionshandelssystem 2, kurz ETS2, führt einen CO₂-Preis für fossile Brennstoffe ein, die für die Wärmeversorgung und den Straßenverkehr verwendet werden. Der ursprünglich für 2027 vorgesehene Start wurde verschoben. Das System soll nun 2028 vollständig in Betrieb gehen. Durch diese Verschiebung entfällt die zugrunde liegende Verpflichtung nicht. Sie verlängert lediglich den Zeitraum, in dem Gebäudeeigentümer ihre Wärmeversorgung dekarbonisieren können, bevor die Kosten fossiler Brennstoffe strukturell steigen.

Insgesamt wird die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung durch drei zusammenwirkende Kräfte vorangetrieben:

• direkte Verbote beziehungsweise verbindliche Ausstiegsfristen für fossile Wärmeerzeuger,
• die Beendigung finanzieller Förderungen für neue fossile Anlagen,
• ein steigender CO₂-Preis auf die verwendeten Brennstoffe.

Wesentliche Merkmale der Dekarbonisierung der Wärmeversorgung

Als operativer Prozess wird die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung durch sechs zentrale Merkmale bestimmt. Jedes dieser Merkmale stellt einen eigenständigen Bereich mit einer eigenen Definition, einem bestimmten Zweck und einem messbaren Ergebnis dar:

• Nutzung erneuerbarer Wärmequellen
• Elektrifizierung der Wärmeerzeugung
• Senkung des Primärenergieeinsatzes
• Integration regulatorischer Anforderungen
• Sektorkopplung und Netzintegration
• Emissionsmonitoring und Berichterstattung

Ausführliche Erläuterung der Merkmale

Nutzung erneuerbarer Wärmequellen

Definition:
Ersetzung eines fossilen Energieträgers durch eine erneuerbare Energiequelle oder Umweltwärme – beispielsweise Luft, Erdreich, Grundwasser oder Biomasse – als primäre Grundlage der Wärmeerzeugung.

Zweck:
Beseitigung der durch Verbrennung verursachten CO₂-Emissionen am Ort der Wärmeerzeugung.

Vorteil:
Die Wärmeversorgung wird von Preisschwankungen fossiler Brennstoffe und von Energieimporten unabhängiger.

Beispiel:
Wird eine Ölheizung durch eine Luft/Wasser-Wärmepumpe ersetzt, nutzt das Gebäude Außenluft anstelle von Heizöl als primäre Energiequelle.

Elektrifizierung der Wärmeerzeugung

Definition:
Umstellung der Wärmeerzeugung von der direkten Verbrennung eines Brennstoffs auf einen elektrisch angetriebenen Wärmeübertragungsprozess. Dies erfolgt in der Regel über den Dampfkompressionsprozess einer Wärmepumpe.

Zweck:
Die Wärmeerzeugung soll über ein Stromnetz betrieben werden können, das selbst zunehmend dekarbonisiert wird, anstatt dauerhaft auf einen grundsätzlich fossilen Brennstoff angewiesen zu sein.

Vorteil:
Mit dem steigenden Anteil erneuerbarer Energien im Stromnetz sinken die Emissionen eines elektrifizierten Heizsystems automatisch, ohne dass weitere Änderungen an der Anlage erforderlich sind.

Beispiel:
Eine Wärmepumpe, die an ein Stromnetz mit einem wachsenden Anteil an Wind- und Solarenergie angeschlossen ist, verursacht von Jahr zu Jahr geringere zugeordnete Emissionen, obwohl das Gerät selbst unverändert bleibt.

Senkung des Primärenergieeinsatzes

Definition:
Verringerung der Primärenergiemenge, die zur Bereitstellung einer Einheit nutzbarer Wärme benötigt wird. Die Bewertung erfolgt anhand des Primärenergiefaktors des verwendeten Energieträgers.

Zweck:
Sicherstellung, dass die Dekarbonisierung zugleich die Gesamteffizienz des Systems verbessert und die Emissionsquelle nicht lediglich an einen anderen Ort verlagert wird.

Vorteil:
Ein geringerer Primärenergiebedarf senkt sowohl die Betriebskosten als auch den berechneten Energiebedarf beziehungsweise verbessert die energetische Bewertung des Gebäudes.

Beispiel:
Eine Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von über 3 stellt pro verbrauchter Einheit Strom drei oder mehr Einheiten Wärme bereit. Dadurch sinkt der effektive Primärenergieeinsatz des gesamten Heizsystems. Dieses Merkmal ist unmittelbar mit dem Themenbereich Primärenergiefaktor verknüpft.

Integration regulatorischer Anforderungen

Definition:
Abstimmung der gewählten Heiztechnik und ihrer Dokumentation mit verbindlichen nationalen und europäischen Vorgaben. Dazu gehören unter anderem die Renovierungspläne gemäß EPBD, die Anforderungen von GEG beziehungsweise GModG an den Anteil erneuerbarer Energien sowie das österreichische EWG.

Zweck:
Sicherstellung der erforderlichen Genehmigungen, des Zugangs zu Fördermitteln und des rechtssicheren Betriebs des gewählten Heizsystems.

Vorteil:
Regelkonforme Systeme behalten den Zugang zu öffentlichen Förderprogrammen und vermeiden Nachrüstpflichten, die durch nicht konforme Installationen ausgelöst werden können.

Beispiel:
Ein neues Heizsystem, das in einer deutschen Kommune mit abgeschlossener Wärmeplanung installiert wird, muss am Tag der Installation den geltenden Anteil erneuerbarer Energien erfüllen, damit es für Förderprogramme infrage kommt.

Sektorkopplung und Netzintegration

Definition:
Betriebliche Verknüpfung des Heizsystems mit dem übergeordneten Energiesystem. Dadurch kann die Wärmeerzeugung auf Strompreissignale, die Auslastung des Stromnetzes und die lokale Erzeugung erneuerbarer Energie reagieren.

Zweck:
Nutzung der Flexibilität des Heizsystems zur Stabilisierung des Stromnetzes bei gleichzeitiger Senkung der gebäudeeigenen Stromkosten.

Vorteil:
Geringere Stromkosten durch die Verlagerung des Betriebs aus Hochpreisphasen sowie eine bessere Eigennutzung des vor Ort erzeugten Photovoltaikstroms.

Beispiel:
Die Smart-Grid-fähige Steuerung einer Wärmepumpe verlagert den Betrieb des Verdichters und die Beladung des Pufferspeichers in Zeiträume mit hohem PV-Ertrag oder niedrigen Strompreisen.

Emissionsmonitoring und Berichterstattung

Definition:
Messung und Dokumentation der durch die Wärmeversorgung eines Gebäudes verursachten CO₂-Emissionen und seines CO₂-Fußabdrucks im Zeitverlauf.

Zweck:
Bereitstellung der Daten, die für die EPBD-Berichterstattung über Lebenszyklusemissionen, Energieausweise und freiwillige Nachhaltigkeitsberichte erforderlich sind.

Vorteil:
Geprüfte Emissionsdaten unterstützen Förderanträge, können den Wiederverkaufswert eines Gebäudes positiv beeinflussen und ermöglichen gewerblichen Eigentümern eine ESG-Berichterstattung auf Portfolioebene.

Beispiel:
Die jährlichen Emissionen der Wärmeversorgung eines Gebäudes werden mit dem früheren fossilen Ausgangswert verglichen, um Fortschritte bei der Erreichung der Ziele eines Renovierungsplans nachzuweisen. Dieses Merkmal ist unmittelbar mit den Themenbereichen CO₂-Emissionen und CO₂-Fußabdruck verknüpft.

Mögliche Dekarbonisierungspfade

Nicht jedes Gebäude kann seine Wärmeversorgung auf die gleiche Weise dekarbonisieren. Der geeignete Weg hängt vom Gebäudetyp, dem Standort und der vorhandenen Infrastruktur ab.

• Vollständige Umstellung auf eine Wärmepumpe: Luft-, Erd- oder Wasserwärmepumpen ersetzen den fossilen Wärmeerzeuger vollständig.
• Hybridsysteme: Eine Wärmepumpe wird mit einer bestehenden Gas- oder Ölheizung kombiniert. Der fossile Wärmeerzeuger bleibt als Reserve für Spitzenlasten oder besonders kalte Witterungsperioden erhalten.
• Dekarbonisierung der Fernwärme: Ein bestehendes, fossil betriebenes Fernwärmenetz wird auf Netzebene auf erneuerbare Energie oder Abwärme umgestellt. Dadurch können sämtliche angeschlossenen Gebäude gleichzeitig dekarbonisiert werden.
• Biomassebasierte Wärmeversorgung: Pellet- oder Hackschnitzelkessel ersetzen fossile Heizkessel, wenn der Einsatz einer Wärmepumpe technisch oder wirtschaftlich nicht sinnvoll ist.
• Integration von Solarthermie: Solarkollektoren decken einen Teil des Wärmebedarfs für die Warmwasserbereitung und Raumheizung. Dadurch wird der primäre Wärmeerzeuger entlastet.
• H₂-ready- und Grüngassysteme: Heizkessel werden für den Betrieb mit Biomethan oder Wasserstoffbeimischungen ausgelegt. Der Anteil erneuerbarer Gase, der derzeit in die Gasnetze eingespeist wird, ist im Verhältnis zum gesamten Gasverbrauch weiterhin gering. Dieser Dekarbonisierungspfad ist deshalb kurzfristig nur eingeschränkt in großem Maßstab verfügbar.

Anwendungsfälle

• Sanierung von Wohngebäuden: Eine Öl- oder Gasheizung am Ende ihrer Nutzungsdauer wird durch eine Wärmepumpe ersetzt, bevor vor Ort ein verbindlicher Mindestanteil erneuerbarer Energien in Kraft tritt.
• Regelkonformer Neubau: Die Anforderungen der EPBD an Nullemissionsgebäude sowie nationale Vorgaben für erneuerbare Wärme werden bereits in der Planungsphase berücksichtigt. Dadurch lassen sich spätere Nachrüstkosten vermeiden.
• Mehrfamilienhäuser und Gewerbegebäude: Der Austausch der Heizungsanlage wird mit dem Stand der kommunalen Wärmeplanung und den geltenden Regeln zur Umlage von Kosten auf Mieter abgestimmt.
• Integration in die kommunale Wärmeplanung: Einzelne Gebäudeentscheidungen werden mit den für das jeweilige Gebiet vorgesehenen Wärmenetzen oder Zonen für erneuerbare Wärme abgestimmt.
• Industrielle Niedertemperatur-Prozesswärme: Fossil erzeugte Prozesswärme unterhalb von etwa 100 °C wird durch Wärmepumpentechnologie ersetzt, sofern die erforderliche Prozesstemperatur mit der Leistung der Wärmepumpe vereinbar ist.

Vorteile der Dekarbonisierung der Wärmeversorgung

• Direkte Reduzierung der Emissionen auf Gebäudeebene und damit Unterstützung der nationalen und europäischen Klimaziele.
• Langfristige Kostenstabilität, da elektrifizierte Wärme nicht in gleichem Maß den Preisschwankungen importierten Öls und Gases ausgesetzt ist und weniger stark von steigenden CO₂-Kosten im Rahmen des ETS2 betroffen ist.
• Einhaltung regulatorischer Vorgaben und Zugang zu Fördermitteln, da konforme Systeme weiterhin für nationale Förderprogramme in Deutschland und Österreich infrage kommen.
• Verbesserung der energetischen Bewertung, weil ein geringerer Primärenergiebedarf die Einstufung im Energieausweis verbessert.
• Geringere Abhängigkeit von fossilen Lieferketten, da erneuerbare und elektrifizierte Wärmequellen keine importierten brennbaren Energieträger benötigen.

Auswahlkriterien

Die Wahl eines geeigneten Dekarbonisierungspfads setzt eine Bewertung der folgenden Kriterien voraus:

• Gebäudehülle und Dämmstandard: Sie bestimmen die Heizlast, die ein erneuerbares Heizsystem abdecken muss.
• Vorhandenes Wärmeverteilungssystem: Heizkörper benötigen in der Regel höhere Vorlauftemperaturen als Fußbodenheizungen. Dies beeinflusst die Effizienz einer Wärmepumpe.
• Stand der kommunalen Wärmeplanung: Entscheidend ist, ob die Kommune das Gebiet des Gebäudes für ein Wärmenetz vorgesehen hat. Dies beeinflusst, welche Systeme nach nationalem Recht als regelkonform gelten.
• Kapazität des Stromnetzanschlusses: Der elektrische Anschluss muss die zusätzliche Leistung eines elektrifizierten Heizsystems bereitstellen können.
• Förderfähigkeit: Förderhöhen und Förderbedingungen unterscheiden sich je nach Land, Einkommensgruppe und Anlagentyp.
• Primärenergiefaktor des gewählten Energieträgers: Dieser bestimmt, wie sich das System auf die energetische Gesamtbewertung des Gebäudes auswirkt.

Vergleich der Dekarbonisierungspfade

Die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung wird häufig mit Energieeffizienz verwechselt. Energieeffizienz verringert die Energiemenge, die ein Gebäude benötigt. Die Dekarbonisierung verändert dagegen das Emissionsprofil der weiterhin benötigten Energie.

Ein gut gedämmtes Gebäude mit einer Ölheizung kann energieeffizient sein, verfügt aber nicht über eine dekarbonisierte Wärmeversorgung. Ein schlecht gedämmtes Gebäude mit einer Wärmepumpe kann dagegen bereits dekarbonisiert sein, ohne energetisch effizient zu sein. Beide Maßnahmen ergänzen einander. Die europäische Politik verlangt daher zunehmend, Dekarbonisierung und Energieeffizienz gemeinsam umzusetzen.

Integration mit anderen Systemen

Die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung erfolgt nicht isoliert. Sie ist mit mehreren angrenzenden Gebäudesystemen und Berichtsrahmen verbunden:

• Smart-Grid- und PV-Integration: Wärmepumpensteuerungen wie der iDM Navigator koordinieren die Wärmeerzeugung mit dem Ertrag der gebäudeeigenen Photovoltaikanlage und mit Strompreissignalen aus dem Netz. Dadurch steigen der Eigenverbrauch und die Wirtschaftlichkeit des Systems.
• Warmwasser- und Pufferspeichersysteme: Eine dekarbonisierte Wärmeerzeugung wird mit Pufferspeichern kombiniert, um Lastschwankungen auszugleichen und die Warmwasserversorgung auch während Zeiten hoher Nachfrage sicherzustellen.
• Sanierung der Gebäudehülle: Dämmmaßnahmen und der Austausch von Fenstern reduzieren die Heizlast, die ein erneuerbares System abdecken muss. Dadurch verbessert sich die Wirtschaftlichkeit des gewählten Dekarbonisierungspfads.
• EPBD-Berichterstattung zu CO₂-Emissionen und Energieeffizienz: Die Ergebnisse der Dekarbonisierung fließen unmittelbar in die Berechnung der Lebenszyklusemissionen und in den Energieausweis des Gebäudes ein.
• Mess- und Monitoringsysteme: Die kontinuierliche Überprüfung der Emissionsminderung unterstützt sowohl die regulatorische Berichterstattung als auch die gebäudebezogene Kontrolle der Betriebskosten.

Im Produktportfolio von iDM Energiesysteme stellen die Luftwärmepumpen der AERO-Baureihe sowie die Erd- und Wasserwärmepumpen der TERRA-Baureihe die Wärmeerzeugung innerhalb eines Dekarbonisierungspfads bereit. Der Navigator übernimmt die darüberliegende Ebene der Stromnetz- und Photovoltaikintegration.