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Es gibt viele Menschen, die denken, dass es keinen Sinn macht, Dinge wie Autos und Heizgeräte zu elektrifizieren, wenn der Strom, den sie verbrauchen, aus kohlebefeuerten Wärmekraftwerken stammt. Schließlich ist allgemein bekannt, dass Kohlekraftwerke mehr Kohlenstoffemissionen verursachen als jede andere thermische Energieerzeugungstechnologie. Verringern Wärmepumpen die Emissionen, wenn sie mit Strom aus einem verschmutzten Netz betrieben werden?

Auf jeden Fall, so die Forscher des Nationales Erneuerbare-Energielaboratorium. Sie modellierten den gesamten US-Wohnungsbestand und stellten fest, dass die Umstellung auf Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen über die erwartete Lebensdauer des Geräts von 16 Jahren die Emissionen in jedem der angrenzenden 48 Bundesstaaten senkt.

Tatsächlich reduzieren Wärmepumpen die Kohlenstoffbelastung, auch wenn der Prozess der Sanierung des US-Stromnetzes langsamer voranschreitet als von Experten erwartet. Das NREL-Team verwendete sechs verschiedene Zukunftsszenarien für das Netz, von aggressiver Dekarbonisierung (95 % kohlenstofffreier Strom bis 2035) bis hin zu langsamer (nur 50 % kohlenstofffreier Strom bis 2035). Ihre Arbeit wurde letzten Monat in der Zeitschrift veröffentlicht joule.

Hier ist die Zusammenfassung der Ergebnisse:

Die Elektrifizierung der Verbrennung fossiler Brennstoffe in Gebäuden ist eine Schlüsselkomponente zur Erreichung der globalen Treibhausgasemissionsziele. Wir verwenden physikalische Simulationen von 550,000 statistisch repräsentativen Haushalten, um die Verteilung der Kosten und Vorteile von drei Leistungsstufen von Luft-Luft-Wärmepumpen mit und ohne Isolierungsverbesserungen über die Vielfalt des US-Wohnungsbestands hinweg zu analysieren.

Wir stellen in jedem US-Bundesstaat für alle Leistungsniveaus in fünf Stromnetzszenarien von 2022 bis 2038 positive Treibhausgasreduzierungen fest, wobei die vollständige Einführung die nationalen Emissionen um 5 bis 9 % reduziert. Wir stellen fest, dass Luft-Luft-Wärmepumpen in 59 % der Haushalte (65 Millionen) ohne Subventionen kostengünstig sein könnten.

Diese Schlussfolgerung muss wiederholt werden. Durch den Ersatz thermischer Heizquellen durch Wärmepumpen könnten die gesamten Kohlenstoffemissionen in den Vereinigten Staaten um 5 bis 9 % gesenkt werden. Können Sie sich eine andere Technologie vorstellen, die Einzelpersonen zur Verfügung steht und dies tun kann? Klar, Elektroautos könnten das. Ja, die Verbesserung der Isolierung und das Abdichten von Rissen können Wunder bei der Reduzierung der Emissionen bewirken.

Aber Wärmepumpen können einen großen Teil des CO2-Fußabdrucks des Landes eliminieren, selbst wenn sie nicht mit erneuerbaren Energien betrieben werden und die Menschen dies selbst tun können. Die im Inflationsminderungsgesetz enthaltenen Anreize können helfen.

Laut Kanarische Medien, im Jahr 2023 lieferten erneuerbare Energiequellen nur 21 % der US-amerikanischen Stromerzeugung, während die Kernenergie 19 % ausmachte. Die anderen 60 % des Stroms stammten aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe, sodass das Stromnetz in den meisten Teilen der USA immer noch eine Hauptquelle der Kohlenstoffverschmutzung darstellt.

Wärmepumpen senken den CO2-Ausstoß

Die NREL-Forscher fanden heraus, dass Wärmepumpen die jährlichen Energieemissionen der Haushalte im Durchschnitt um 36 bis 64 % senken – oder 2.5 bis 4.4 Tonnen Kohlendioxidäquivalent pro Jahr und Wohneinheit. Das ist eine erschreckende Menge an Emissionen. Zum Vergleich: Die Vermeidung von 2.5 Tonnen CO2-Emissionen entspricht der Nichtverbrennung von 2,800 Pfund Kohle. Das ist das Gleiche, als würde man ein halbes Jahr lang kein Auto fahren oder 14 Monate lang auf vegane Ernährung umstellen.

Eric Wilson, leitender Forschungsingenieur am NREL und Hauptautor der Studie, sagte Kanarische Medien, ​„Ich höre oft Leute sagen: ‚Oh, Sie sollten mit dem Einbau einer Wärmepumpe warten, weil das Netz immer noch schmutzig ist‘, aber das ist eine fehlerhafte Logik. ​Es ist besser, jetzt zu wechseln als später – und sich nicht auf weitere 20 Jahre eines Gasofens oder -kessels festzulegen.“

Die gleiche Analyse gilt für Elektroautos. Entsprechend Klimaverbindungen in YaleSelbst in West Virginia, wo über 90 % des Stroms aus der Verbrennung von Kohle stammt, verbrauchen Elektroautos immer noch rund 33 % weniger Energie als Benziner. In West Virginia aufgeladene Elektrofahrzeuge reduzieren außerdem die Kohlenstoffbelastung um 30 %.

In Staaten mit kälteren Wintern und mit Heizöl betriebenen Kesseln und Öfen sind die Emissionseinsparungen tendenziell höher. Maine ist einer der US-Bundesstaaten mit kaltem Winterwetter. Dort erfreuen sich Wärmepumpen größerer Beliebtheit als im Staat Das Ziel für die Einführung von Wärmepumpen wurde bereits übertroffen zwei Jahre früher als geplant. Ein verschmutztes Netz macht die Klimavorteile einer Wärmepumpe nicht zunichte. Das ist die Bedeutung der NREL-Studie.

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Luft- und Erdwärmepumpen

Eine Analyse des Klima-Think Tanks RMI aus dem Jahr 2023 untermauert das Klima von Wärmepumpen zusätzlich bona fides. RMI hat in den 48 Kontinentalstaaten herausgefunden, dass der Austausch eines Gasofens durch eine Wärmepumpe bereits im ersten Jahr seiner Installation und jedes Jahr danach während der gesamten Nutzungsdauer zu geringeren Emissionen führt.

Sowohl die RMI- als auch die NREL-Studie konzentrierten sich auf Luftwärmepumpen, die der Außenluft Wärme entziehen und drei- bis viermal so effizient sein können wie Gasöfen. Aber Erdwärmepumpen werden immer beliebter und können mehr als fünfmal effizienter sein als Gasöfen, wodurch noch größere Treibhausgasreduzierungen möglich werden.

NREL hat ein Online-Konto erstellt interaktives Dashboard Sie können damit ermitteln, um wie viel die Umstellung auf Wärmepumpen die CO2-Emissionen im Haushalt in den einzelnen Bundesstaaten senkt. ImRegisterkarte „Staaten“.können Sie nach Bundesland, Gebäudetyp und Heizstoff filtern. Basierend auf einem Szenario einer moderaten Dekarbonisierung des Stromnetzes im Bundesstaat Colorado könnte beispielsweise ein Einfamilienhaus, das einen Gasofen durch eine Wärmepumpe ersetzt, die Emissionen jedes Jahr um satte 6 Tonnen Kohlendioxid senken.

Amerika neu verkabeln Persönlicher Elektrifizierungsplaner verwendet spezifischere Informationen über Ihr Zuhause und ist ebenso eine nützliche Ressource wie jeder Energieprüfer oder jedes Dekarbonisierungsunternehmen für das ganze Haus, das im Rahmen eines Energieaudits für das Haus Emissionseinsparungen berechnet.

Eine letzte Erkenntnis, die Wilson mitteilte: Wenn jedes amerikanische Haus mit Gas-, Öl- oder ineffizienter elektrischer Widerstandsheizung diese Geräte durch Wärmepumpen ersetzen würde, würden die Emissionen der gesamten US-Wirtschaft um 5 bis 9 % sinken. So leistungsstark sind Wärmepumpen als Dekarbonisierungswerkzeug.

Der Imbiss

Die Botschaft hier ist, dass Sie nicht warten müssen, bis das Stromnetz in Ihrer Region zu 100 % aus erneuerbaren Energien gespeist ist, bevor Sie auf Wärmepumpen oder Elektroautos umsteigen. Beide sind so viel effizienter als Gaskessel, Ölöfen oder herkömmliche Autos, dass ihre Vorteile bei der Reduzierung der COXNUMX-Emissionen die Auswirkungen der schmutzigsten Netze überwiegen. Wärmepumpen-Warmwasserbereiter erhöhen lediglich die Leistungen für Hausbesitzer.

Das Wort spricht sich herum. Nach Angaben des Institut für Klima-, Heizungs- und Kältetechnik, Amerikaner kauften 21% mehr Wärmepumpen eingebaut 2023 als methanverbrennende Gasöfen. Das ist die größte Leistung von Bleiwärmepumpen gegenüber herkömmlichen Öfen in der Welt zwei Dekaden seit die Handelsgruppe begonnen hat, Aufzeichnungen zu führen.

Wenn die USA ihre gesamten CO2-Emissionen deutlich senken wollen, werden Wärmepumpen ein wesentlicher Bestandteil dieses Prozesses sein.

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• Quelle: https://cleantechnica.com/2024/03/11/heat-pumps-are-still-a-good-investment-even-if-your-grid-is-powered-by-coal/