Heizgas-Ratgeber: Arten, Klimawirkung und Preise

Heizgas ist der am häufigsten in Deutschland verfeuerte Brennstoff, um Raumwärme zu erzeugen. Großteils handelt es sich dabei um fossiles Erdgas. Erst seit wenigen Jahren gewinnt auch erneuerbares Biogas an Bedeutung. Während Erdgas relevante klimawirksame CO₂-Emissionen verursacht, gilt Bio-Heizgas immerhin als CO₂-neutral. Wer auf ein klimafreundliches Bio-Heizgas Wert legt, muss mit rund 7% Mehrkosten pro kWh rechnen.

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Heizgas ist ein Brennstoff, der in Gasheizungen zum Einsatz kommt. Bei seiner Verbrennung setzt er Wärme frei, die zum Heizen und zur Warmwasserbereitung (Brauchwasser, wie es in Küche und Bad benutzt wird) verwendet werden kann.

In der Bundesrepublik Deutschland sind gut 70 Prozent der Heizungen als Zentralheizung ausgelegt. Als Wärmeerzeuger arbeiten unter anderem knapp 9 Millionen Gasheizkessel (Niedertemperaturkessel für Gas oder noch ältere und damit ineffizientere Technologien) und knapp 5 Millionen Gasbrennwertkessel.

Gasheizung mit Brennwertnutzung gelten als aktueller Stand der Technik: Sie verfügen über einen hohen Wirkungsgrad von mehr als 95 Prozent. Damit belegen Gasheizungen mit dem Energieträger Heizgas Platz 1 der Liste der hierzulande meistverwendeten Heizbrennstoffe.

Nahezu jede zweite deutsche Wohnung (gut 40 Millionen) wird mit Heizgas erwärmt, das aus fossilem Erdgas gemacht ist. Damit hat Erdgas als Energieträger (noch) die Nase vorn. Sicher ein Grund dafür, warum die Bezeichnungen Heizgas und Erdgas oft synonym benutzt werden.

Erdgas ist farblos, meist geruchlos und brennt mit einer Zündtemperatur von etwa 600 Grad Celsius. Aus technischer Sicht zählt es daher als Brenngas. Erdgas als Heizgas hingegen ist nicht geruchlos. Denn zum Aufspüren von Gasleitungslecks wird dem aufbereiteten Erdgas vor der Einspeisung ins Netz "ein Duft" verpasst (odoriert), der den typischen Gasgeruch verursacht.

Rohes Erdgas (Rohgas) ist ein Gasgemisch, das zunächst aufbereitet werden muss, damit es die gewünschte Qualität von Heizgas erreicht: Mit verschiedenen Verfahren reinigt man das geförderte Rohgas von unerwünschten Begleitstoffen wie Wasser oder höheren Kohlenwasserstoffen.

Um das Erdgas zu entfeuchten, nutzt man häufig das sogenannte Absorptionsverfahren (Einsprühen mit Glykol). Bewährt hat sich zudem das Austrocknen, wobei ein Molekularsieb zum Einsatz kommt. Es verfügt über ein starkes Adsorptionsvermögen für Gase.

Das DVGW Arbeitsblatt G260 ordnet Heizgas aus Erdgas den methanreichen Gasen zu (Gasfamilie 2). Nach dem sogenannten Wobbe-Index

• H-Gas/ H-Erdgas und
• L-Gas/ L-Erdgas.

H-Gas (das H steht für den englischen Ausdruck „high (calorific) gas“, auf Deutsch: „Gas mit hohem Energiegehalt“) hat einen höheren Anteil an Kohlenwasserstoffen und entsprechend weniger sogenanntes Inertgas.

Der Heizwert von H-Gas liegt meist zwischen 10,0 und 11,1 kWh/m³. Zum Vergleich: Der Energiegehalt von 1 kg H-Gas entspricht in etwa 1,5 l Benzin bzw. 1,3 l Diesel.

L-Gas (das L steht analog zu oben für den englischen Ausdruck „low (calorific) gas“, auf Deutsch: „Gas mit niedrigem Energiegehalt“) hat einen höheren Inertgas-Anteil.

Expertenwissen: Das hierzulande üblicherweise verheizte H-Erdgas aus den GUS-Staaten enthält etwa 98 Prozent Methan, 1 Prozent weiteren Alkane wie Ethan, Propan, Butan, Pentan sowie 1 Prozent Inertgase, ist in der Wikipedia zu lesen. H-Erdgas aus der Nordsee (Norwegen und Dänemark) enthält demnach etwa 89 Prozent Methan, 8 Prozent weitere Alkane und 3 Prozent Inertgase. In L-Erdgas aus den Niederlanden und Norddeutschland stecken etwa 85 Prozent Methan, 4 Prozent weitere Alkane und 11 Prozent Inertgase.

Der Heizwert von L-Gas liegt meist zwischen 8,2 und 8,9 kWh/m³. Der Energiegehalt von 1 kg L-Gas entspricht in etwa 1,2 l Benzin bzw. 1,1 l Diesel.

Aus Heizgas wird Flüssiggas, indem man es kühlt und komprimiert. Flüssiges Heizgas (Flüssiggas) ist eine Alternative für Gasheizgeräte, die dort zum Einsatz kommt, wo kein Gasanschluss (siehe auch Hausanschluss) vorhanden ist. Hier wird das flüssige Heizgas per LKW angeliefert und in einem unter Druck stehenden Tank zwischengelagert.

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Trotz der marktbeherrschenden Position von Erdgas als Heizgas gewinnt die erneuerbare Alternative Biogasimmer mehr an Bedeutung. Nicht zuletzt durch die Notwendigkeit einer Dekarbonisierung bis 2050 werden der Anteil grüner Heizgase zukünftig deutlich zunehmen.

Denn anders als fossiles Erdgas, dessen Vorrat begrenzt ist, sind die Ausgangsstoffe für Biogas aus Biomasse aus menschlicher Sicht unbegrenzt, flächendeckend und erneuerbar verfügbar. Zudem punktet Biogas als Heizgas mit einer – im Vergleich zur aufwändigen, kostspieligen und mit die Umwelt und das Klima schädigenden Nebenwirkungen behafteten – Erdgasförderung einfachen Erzeugung und Bereitstellung.

Biogas ist ein Naturprodukt. Es entsteht bei der Vergärung von organischen Substanzen unter Ausschluss von Sauerstoff und Licht in eigens dafür gebauten Anlagen. Zum Verheizen von rohem Biogas in einer Gasheizungsanlage muss es jedoch wie rohes Erdgas auch zunächst gereinigt und aufbereitet werden. Entscheidend ist hierbei der Methangehalt. Bei reinem Biogas liegt er zwischen 40 und 75 Prozent. Wird der Methananteil auf ca. 96 Prozent angehoben, spricht man von Bio-Erdgas bzw. Biomethan.

Bei der Aufbereitung zum Bio-Heizgas kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz. In der ersten Stufe wird das Gas getrocknet. Im zweiten Schritt wird es von Schwefel und anderen Verunreinigungen befreit. In der dritten Stufe schließlich werden die beiden verbliebenen Hauptbestandteile Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂) voneinander getrennt. Bei der anschließenden Konditionierung wird das aufbereitete Biogas dem aktuellen Brennwert im vorgelagerten Gasnetz angepasst. Außerdem wird auch der Druck auf das Niveau in der Erdgasleitung angehoben.

Die technischen Abläufe und Prozesse bei der Brennwert- und Druckanpassung sowie bei der Einspeisung ins Erdgasnetz werden von dem zuständigen Unternehmen – in der Regel dem Erdgasnetzbetreiber in der jeweiligen Region – nach vorgegebenen Kriterien überwacht.

Mit Inkraftteten des neuen Gebäudeenergiegesetzes GEG wird erstmalig auch der Einsatz von Biomethan, also aus dem Erdgasnetz bilanziell entnommenes, aufbereitetes Biogas, in Gasbrennwertheizungen anerkannt. Denn der dabei anzusetzende Primärenergiefaktor (PEF), der bisher mit einem Wert von 1,1 dem Erdgas gleichgestellt war, wurde nun auf 0,7 gesenkt und mit der Bedingung verknüpft, mindestens 50 % des Energiebedarfs des Gebäudes mit Biomethan zu decken.

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Wasserstoff-Gas (H₂-Gas) ist farb- und geruchlos und hat einen Energieinhalt von drei Kilowattstunden je Normkubikmeter (ein Kubikmeter bei 15 Grad Celsius und 1 bar). Anders als beim Heizgas aus Erdgas oder Biogas wird die im Wasserstoff gebundene Energienicht über eine Verbrennung, sondern eine chemische Reaktion gewonnen.

Zunächst muss dazu jedoch der Wasserstoff erzeugt werden, zum Beispiel über einen Reformer aus Erdgas. Dazu wird der Heizgas mit heißem Wasserdampf versetzt. Neben dem Wasserstoff selbst entstehen dabei Kohlendioxid und Wasser. Eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle kann Wasserstoff hingegen direkt über den Katalysator der Elektrode aus Erdgas gewinnen. Ein Reformer ist dabei nicht erforderlich.

Die Umwandlung von Wasserstoff in u.a. Wärme erfolgt in einer Brennstoffzellen-Heizung. Hier wird der Wasserstoff in Elektronen und Protonen geteilt. Während die Elektronen über einen elektrischen Leiter zwischen den Elektroden wandern und Strom fließt, wandern die Protonen durch eine Trennschicht und verbinden sich auf der anderen Seite mit Elektronen und Sauerstoff zu Wasser.

Neben dem Strom entsteht bei der Reaktion auch Wärme. Mit einer Wasserstoff-Heizung kann diese zum Heizen von Gebäuden oder für die Warmwasserbereitung genutzt werden.

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Das in Deutschland genutzte Erdgas aus diversen Quellen - bezogen auf die gesamten Treibhausemissionen der Energieträger - weist laut einer Untersuchung des Wuppertal Instituts "Bewertung der Klimawirksamkeit von Erdgas im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern" einen deutlichen Vorteil von mehr als 25 Prozent gegenüber dem Öl auf.

Wieviel Emissionen beim Heizen mit Erdgas entstehen, hängt letztlich vom Dämm-Zustand des Hauses und des gewählten Heizungssystems ab. Laut der Untersuchung des Umweltbundesamtes "Umweltwirkung von Heizungssystemen in Deutschland" emittieren Öl-Niedertemper- bzw. Brennwertkessel im unsanierten Altbau die meisten Emissionen. In der Tendenz werden die spezifischen Emissionen bis hin zum Passivhaus immer kleiner. Erzeugt ein Gas-Brennwertkessel im unsanierten Altbau etwa noch weniger Emissionen im Vergleich zur Sole-Wasser Wärmepumpe, so kehrt sich dieser Effekt bei den Neubauten um. Weiterhin ist auffällig, dass ein Gas-Brennwertkessel im Passivhaus weniger Emissionen verursacht als alle konventionellen, fossilen Heizungsanlagen im KfW-70-Effizienzhauses.

Zu berücksichtigen ist allerdings, dass Methan CH₄ als Hauptbestandteil des Erdgases selbst ein Treibhausgas ist, dessen Klima-Wirksamkeit pro Menge deutlich höher ist als die seiner Verbrennungsprodukte (CO₂ und H₂O). Treten daher im Zuge der Förderung, des Transports oder der Verwendung im Kraftwerk Lecks auf, aus denen Erdgas in die Atmosphäre entweichen kann, so fällt die Klima-Bilanz deutlich schlechter aus als im Falle einer ordnungsgemäßen, vollständigen Verbrennung.

Bio-Heizgas gilt als CO₂-neutral. Das heißt jedoch nicht, dass keine klimawirksamen Gase emittiert werden. Denn prozessbedingt werden durch den Anlagenbau- und betrieb, durch Lagerung und Ausbringung der Gärreste, durch Ernte, Dünger und Traktoren und natürlich beim Transport und vor Allem bei der späteren Verbrennung Treibhausgase erzeugt. Aber unterm Strich ist Bio-Erdgas deutlich klimafreundlicher als Erdgas.

Wieviele Emissionen bei der Verwendung von Wasserstoff als "Heizgas" entstehen, hängt dabei nur von der Wahl des eingesetzten Gases ab.

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Erdgas-Preise waren früher an den Heizölpreis gekoppelt. Das bedeutete, dass je nachdem wie sich der Heizölpreis entwickelte, auch die Preise für Heizgas stiegen oder fielen. Der Bundesgerichtshof (BGH) entschied am 24. März 2010, dass Gasversorger in Verträgen mit Verbrauchern ihre Preise nicht mehr ausschließlich an die Entwicklung des Ölpreises binden dürfen. Dennoch: In Verträgen zwischen Gasproduzenten, Importeuren, Zwischenhändlern und lokalen Energieversorgern sind Ölpreisbindungs-Klauseln nach wie vor erlaubt.

Der Heiz-Erdgaspreis in Deutschland liegt laut einer 2020 durchgeführten Erhebung der Statistikbehörde Eurostat europaweit im Mittelfeld. Einschließlich aller Steuern und Abgaben wurden hierzulande im zweiten Halbjahr 2019 5,89 Cent pro Kilowattstunde (kWh) fällig. Und damit etwas weniger als im EU-Durchschnitt von 6,7 Cent/kWh. Wird die örtliche Kaufkraft berücksichtigt, gehört der Gaspreis in Deutschland europaweit mit zu den günstigsten.

Mit der Einführung des nationalen CO₂-Preises werden Gaskunden in Deutschland ab 2021 stärker zur Kasse gebeten. Nach Verivox-Berechnungen beträgt der Aufschlag im Jahr 2025 insgesamt 20 Prozent – vom heutigen Gaspreisniveau gerechnet ein Anstieg von 5,89 auf 7,08 Cent/kWh. Für eine Familie mit einem Gasverbrauch von 20.000 Kilowattstunden bedeuten das jährliche Mehrkosten von 238 Euro.

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• Umstellung von L- auf H-Gas