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Wenn sich Erdgas und Heizöl durch den CO2-Preis verteuern, stellt sich für die alternative Lösung Wärmepumpen-Heizung die Frage: Wie stark dürfte sich Strom parallel verteuern, bevor sich eine Änderung beim Heizenergiekostenvorteil ergibt?
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Die Kosten aus der CO2-Bepreisung auf fossile Brennstoffe für die Wärmeversorgung von Gebäuden lassen sich in eine „äquivalente Strompreiserhöhung“ für eine stattdessen verwendete Heizungs-Wärmepumpe umrechnen.
■ Für die erwarteten CO2-Preise lässt sich daraus erkennen, dass allein das finanzielle Risiko der CO2-Bepreisung bei Erdgas und noch stärker bei Flüssiggas und Heizöl mittelfristig deutlich höher als bei pessimistischen Strompreisprognosen ist.
■ Verteuert sich Wärmepumpenstrom geringer als es sich aus der „äquivalenten Strompreiserhöhung“ ergibt, vergrößert sich der Heizenergiekostenvorteil der Wärmepumpen-Heizung.
■ Die Diagramme gehen von einem optimistischen Jahresnutzungsgrad der Brennstoff-Heizungen und von ohne größeren Zusatzaufwand zu erreichenden Jahresarbeitszahlen aus. In konkreten Projekten kann die „äquivalente Strompreiserhöhung“ somit noch deutlich höher sein.
Ja, aber Strom wird doch auch teurer … So oder so ähnlich wird oft auf Diskussionen zur CO2-Bepreisung von Erdgas, Heizöl und Flüssiggas reagiert. Denn bei einer dezentralen Versorgung stehen elektrisch angetriebene Wärmepumpen weit oben auf einer Liste mit Biomasse-Heizungen, Konzepten mit hohem Solarthermie-Anteil und anderen strombasierten Systemen – Biomethan, Wasserstoff und Wasserstoffderivate sind nicht geeignet, um in den nächsten Jahren steigenden CO2-Preisen aus dem Weg zu gehen.
Erdgas verteuert sich um 1 Ct/kWh (brutto), wenn der CO2-Preis um 46,3 Euro/t (netto) steigt. Das entspricht nahezu dem für 2024 auf 45 Euro/t gesetzlich festgelegten CO2-Preis.
1 Ct/kWh klingt nicht viel? Es kommt darauf an …
CO2-Preis bei Erdgas auf den WP-Strompreis übertragen
Grafik 1 zeigt die Mehrkosten aus der CO2-Bepreisung bei einer Gas-Heizung mit einem guten Jahresnutzungsgrad (JNG) von 0,93 bezogen auf den Brennwert (Hs). Diese Mehrkosten werden parallel auf die Beheizung über eine Wärmepumpe für zwei unterschiedliche Jahresarbeitszahlen (JAZ) von 3,0 und 3,5 in eine „äquivalente Wärmepumpen-Strompreiserhöhung“ umgerechnet. Steigt der WP-Strompreis geringer, steigt der Heizenergiekostenvorteil der Wärmepumpe.
Berücksichtigt wird nur die CO2-Preisentwicklung gegenüber 2024, da ein CO2-Preis von 45 Euro/a bereits eingepreist ist. Nur künftige Erhöhungen bewirken einen Unterschied. Ablesebeispiel: Steigt der CO2-Preis auf insgesamt 100 Euro/t, verteuert dies Erdgas gegenüber dem Preisstand 2024 um 1,2 Ct/kWh. Bei einer JAZ von 3,0 der Wärmepumpe dürfte sich der von der Wärmepumpe genutzte Strom um 3,8 Ct/kWh verteuern, damit sich der Heizkostenvorteil der Wärmepumpe gegenüber der Gas-Heizung nicht verringert. Bei einer JAZ von 3,5 wäre dies erst bei einem um 4,5 Ct/kWh verteuerten Strompreis der Fall.
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Der hohe Jahresnutzungsgrad von 0,93 setzt einen Brennwertheizkessel und eine Qualitätssicherung mit Heizkurveneinstellung, Wiedereinschaltverzögerung und Hydraulischem Abgleich voraus. Für einen Niedertemperaturheizkessel ohne Qualitätssicherung wäre ein JNG von nur etwa 0,8 anzunehmen. Die große Spannbreite beim JNG hat allerdings mit einem Faktor von 1,16 (0,93/0,8) nur eine geringe Auswirkung auf die äquivalente Wärmepumpen-Strompreiserhöhung. Der maßgebliche Hebel ist JNG / JAZ.
Auch für die beiden gewählten Jahresarbeitszahlen ergibt sich ein Faktor von rund 1,16 (3,5 / 3,0). Anders als bei der Gas-Heizung kann eine Wärmepumpe jedoch auch nachträglich noch höhere Effizienzwerte erreichen, beispielsweise durch eine Betriebsoptimierung oder aufgrund von Effizienzmaßnahmen mit einem Potenzial zur Absenkung der Vorlauftemperatur. Die äquivalente Wärmepumpen-Strompreiserhöhung für höhere Jahresarbeitszahlen kann mit deren Verhältnis zu den Diagrammwerten im Rahmen der Rundungsgenauigkeit ermittelt werden.
CO2-Preis bei Heizöl auf den WP-Strompreis übertragen
Die Übertragung auf Heizöl erfordert für eine eingängige Darstellung beim Brennstoff einen Bezug auf den üblichen Handelspreis Ct/l (= Euro/100 l). Der Standard-Emissionsfaktor für die CO2-Bepreisung bezieht sich auf den Heizwert. Damit die Grafiken heizungstechnisch für Erdgas und Heizöl vergleichbar sind, erfolgt eine Umrechnung mit einem Heizwert von 10,046 kWhHi/l (nach EBeV 2030) und einem Brennwert von 10,7 kWhHs/l. Die Literaturwerte streuen um diesen Wert.
Auch für die Öl-Heizung wird der gute Jahresnutzungsgrad (JNG) von 0,93 bezogen auf den Brennwert (Hs) angenommen. Die Mehrkosten aus der CO2-Bepreisung werden dann parallel auf die Beheizung über eine Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,0 und 3,5 in eine äquivalente Wärmepumpen-Strompreiserhöhung umgerechnet. Steigt der WP-Strompreis geringer, steigt der Heizenergiekostenvorteil der Wärmepumpe.
Berücksichtigt wird nur die CO2-Preisentwicklung gegenüber 2024, da ein CO2-Preis von 45 Euro/a bereits eingepreist ist. Über den Zeitpunkt der Brennstofflieferung kann sich bei Heizöl eine deutliche zeitliche Verschiebung um ein Jahr ergeben. Zuletzt wurde dieser Vorteil allerdings durch die deshalb gestiegene Nachfrage mit preistreibender Wirkung verringert. Jedenfalls sind bei Heizöl im Einzelfall die Reaktionsmöglichkeiten des Heizungsbetreibers etwas größer. Das Diagramm kann dies nicht abbilden – es nimmt stattdessen an, dass der gesamte Heizölverbrauch eines Jahres mit dem jeweils angegebenen CO2-Preis gebunkert worden ist.
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Ablesebeispiel: Steigt der CO2-Preis auf insgesamt 100 Euro/t, verteuert dies Heizöl gegenüber dem Preisstand 2024 um 17,5 Ct/l (bzw. 1,6 Ct/kWh). Bei einer JAZ von 3,0 der Wärmepumpe dürfte sich der von der Wärmepumpe genutzte Strom um 5,3 Ct/kWh verteuern, damit sich der Heizkostenvorteil der Wärmepumpe gegenüber der Gas-Heizung nicht verringert. Bei einer JAZ von 3,5 wäre dies erst bei einem um 6,2 Ct/kWh verteuerten Strompreis der Fall.
Die um rund 38 % höheren Werte bei Heizöl ergeben sich aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung. Sich im Jahresverlauf um 20 Ct/l und mehr verändernde Preise sind bei Heizöl mehr typisch als ungewöhnlich, die CO2-Bepreisung verschiebt aber das Preisniveau. Die Kosten der CO2-Bepreisung kann kein Energielieferant im Wettbewerb „wegdrücken“, insbesondere nicht für marktrelevante Mengen.
Grafik 2a ist inhaltlich identisch zu Grafik 2, jedoch beziehen sich die Mehrkosten aus der CO2-Bepreisung auf den Brennwert für Heizöl.
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Übertragung des CO2-Preises bei Flüssiggas auf den WP-Strompreis
Eigentlich wird Flüssiggas (LPG) wie Heizöl in Ct/l gehandelt. Für eine bessere Vergleichbarkeit zu Erdgas wird hier allerdings davon abgewichen und ein effektiver Arbeitspreis in Ct/kWhHs verwendet. Hintergrund ist auch, dass in aktueller Werbung für LPG mit nicht vorhandenen Netzentgelten geworben wird, ohne besonders auf die höheren CO2-Kosten hinzuweisen. Insofern kann man aus der Differenz bei den Preisen für Erdgas und Flüssiggas auch erkennen, um welchen Betrag das Netzentgelt für Erdgas bei welchem CO2-Preis steigen darf, bevor Flüssiggas bei diesem erweiterten Mehrkostenvergleich günstiger ist.
Der Standard-Emissionsfaktor für die CO2-Bepreisung bezieht sich auch bei LPG auf den Heizwert (Hi). Damit die Grafiken heizungstechnisch vergleichbar sind, erfolgt eine Umrechnung mit einem Heizwert von 12,778 kWhHi/kg (nach EBeV 2030) und einem Brennwert von 14,06 kWhHs/kg. Auch für die Flüssiggas-Heizung wird der gute Jahresnutzungsgrad (JNG) von 0,93 bezogen auf den Brennwert (Hs) angenommen. Die Mehrkosten aus der CO2-Bepreisung werden analog zu Erdgas und Heizöl auf die Beheizung über eine Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,0 und 3,5 in eine äquivalente Wärmepumpen-Strompreiserhöhung umgerechnet.
Berücksichtigt wird wieder nur die CO2-Preisentwicklung gegenüber 2024, da ein CO2-Preis von 45 Euro/a auch für Flüssiggas bereits eingepreist ist. Über den Zeitpunkt der Brennstofflieferung kann sich wie bei Heizöl eine deutliche zeitliche Verschiebung um ein Jahr ergeben. Grafik 3 kann dies nicht abbilden – es nimmt stattdessen an, dass der gesamte Flüssiggasverbrauch eines Jahres mit dem jeweils angegebenen CO2-Preis gebunkert worden ist.
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Ablesebeispiel: Steigt der CO2-Preis auf insgesamt 100 Euro/t, verteuert dies Flüssiggas gegenüber dem Preisstand 2024 um 1,4 Ct/kWh. Bei einer JAZ von 3,0 der Wärmepumpe dürfte sich der von der Wärmepumpe genutzte Strom um 4,5 Ct/kWh verteuern, damit sich der Heizkostenvorteil der Wärmepumpe gegenüber der Gas-Heizung nicht verringert. Bei einer JAZ von 3,5 wäre dies erst bei einem um 5,3 Ct/kWh verteuerten Strompreis der Fall. Die um rund 18 % höheren Werte bei Flüssiggas gegenüber Erdgas ergeben sich aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung.
Entstehung der CO2-Preise
Zunächst sei angemerkt, dass zwischen der CO2-Bepreisung von Kraft- und Brennstoffen und dem Strompreis zurzeit auf nationaler Ebene über das Brennstoffemissionshandelsgesetz und künftig über den nach Plan 2027 startenden 2. Europäischen Emissionshandel (ETS II) nahezu kein direkter Zusammenhang besteht. Indirekte und diffuse Wirkungen existieren viele – in beide Richtungen. In welche Richtung das Pendel ausschlägt, wird sich erst zeigen. Bisher wird dies kaum diskutiert.
Bei der CO2-Bepeisung von Kraft- und Brennstoffen werden nicht alle mit der Nutzung des Energieträgers verbundenen Treibhausgasemissionen, sondern nur die verbrennungsbezogenen CO2-Emissionen erfasst. Der theoretische Bilanzierungspunkt ist der Schornstein, jedoch nur für den fossilen Anteil. Die tatsächliche CO2-Bepreisung findet beim Inverkehrbringen der Kraft- und Brennstoffe statt.
Der CO2-Preis wird 2025 und voraussichtlich auch 2026 um jeweils 10 Euro/t steigen und sich ab 2027 im Rahmen der EU-weiten Auktionierung einer kontinuierlich sinkenden Menge an Emissionsberechtigungen bilden.
Niedrige CO2-Preise sind in diesem neuen Rahmen nur möglich, wenn die Dekarbonisierung in den Bereichen Kraft- und Brennstoffe für Wärme und Verkehr schneller als das Abschmelzen der Emissionsberechtigungen erfolgt – was wiederum bei niedrigen CO2-Preisen aus heutiger Sicht nicht plausibel ist. Deshalb müssen sich die Nutzer von Gas- und Öl-Heizungen auf steigende CO2-Preise einstellen.
Abwarten könnte happig teuer werden
Für Kostenvergleiche wird oft ein Einfamilienhaus mit einem Gasverbrauch von 20 000 kWh/a verwendet. Steigt der Erdgaspreis um 1 Ct/kWh, bedeutet dies Mehrkosten von 200 Euro/a. Bei einem Heizölverbrauch von 1870 l/a werden diese Mehrkosten bei einer Preiserhöhung um 10,7 Ct/l (1 Ct/kWh) erreicht.
Einige Studien gehen davon aus, dass erst ab einem CO2-Preis von 200 Euro/t der vorgegebene Dekarbonisierungspfad erreicht wird. Das würde für den Vergleichsfall gegenüber 2024 dem Jahr CO2-bedingte Mehrkosten von 670 Euro pro Jahr bei Erdgas und von 980 Euro pro Jahr bei Heizöl bedeuten. Die äquivalente Wärmepumpen-Strompreiserhöhung würde dann bei 10,8 Ct/kWh (Erdgas, JAZ 3,0) bzw. 14,9 Ct/kWh (Heizöl, JAZ 3,0) liegen. ■
Quellen: BEHG, EBeV 2030, eigene Berechnungen / jv
Biomethan und Wasserstoff
Im der Einleitung wird behauptet: „Biomethan, Wasserstoff und Wasserstoffderivate sind hingegen nicht geeignet, um in den nächsten Jahren steigenden CO2-Preisen aus dem Weg zu gehen.“ Tatsache ist, dass die drei Substitute für Erdgas und Heizöl aktuell noch deutlich teurer als ihre fossilen Pendants sind (trotz teilweise direkter oder indirekter Förderung). Ändern sich im Preisgefüge nur die Preise für Emissionszertifikate, nähern sich die Produktpreise an.
Dass bei der noch viele Jahre anzunehmenden geringen Verfügbarkeit und zusätzlich Nachfrage erzeugenden Einsatzpflichten – beispielsweise über die Grüne-Brennstoff-Quote im GEG ab 2029 oder die gerade wieder (alternativ) auf den Tisch gelegte Quotenregelung (Pflichtbeimischung) – Erzeuger von Biomethan, Wasserstoff und Wasserstoffderivaten diese Brennstoffe günstiger als fossiles Erdgas oder Heizöl inklusive CO2-Preis verkaufen, widerspricht den Gesetzen der freien Marktwirtschaft.
Die Preise von Erdgas bzw. Heizöl inklusive dem CO2-Preis werden somit noch lange den minimalen Preis von Biomethan, Wasserstoff und Wasserstoffderivaten setzen. Würde ein Anbieter diesen Preis unterbieten, würde er entweder edelmütig oder strategisch nur ein kleines Marktsegment bedienen können, oder der Markt hätte sich bereits von niedriger Verfügbarkeit zu einem Markt mit Überangebot und Preiskampf entwickelt. Bisher deutet nichts darauf hin, dass dies in einem für einen anstehenden Heizungstausch relevanten Zeitraum greifbar wird. Und sind Biomethan, Wasserstoff und Wasserstoffderivate irgendwann sehr günstig, könnte man damit auch sehr günstigen Strom erzeugen.
In den drei Grafiken würden sich allerdings die CO2-Mehrkosten formal verringern. Stattdessen würde sich die Preiskomponente „Beschaffung“ verteuern.
Im Kontext:
Wie stark die Grüne-Brennstoff-Quote Gas verteuern könnte
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