Großwärmepumpen: Baustein der Wärmewende
Stand: Juli 2023
Wärmepumpen für Haushalte sind in aller Munde, Großwärmepumpen für Quartiere finden hingegen weniger Beachtung – eine aktuelle Studie beleuchtet nun das Potenzial.
Der Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch für Wärme und Kälte beträgt lediglich 16 Prozent. Um die deutschen Klimaziele zu erreichen und den Verbrauch fossiler Energien zu senken, muss die Versorgung auf klimaneutrale Lösungen umgestellt werden. Dabei nehmen Großwärmepumpen eine Schlüsselrolle ein: Sie ermöglichen es, bisher brachliegende Wärmequellen für Fernwärmenetze zu nutzen. Zudem können mit mittleren Leistungsklassen auch Gebäudenetze oder kleine Wärmenetze in Quartieren versorgt werden.
Bewährte Technologie
Großwärmepumpen arbeiten im XXL-Maßstab, funktionieren technisch aber nach dem gleichen Prinzip wie ihre kleineren Pendants für Haushalte: Sie nutzen Wärmequellen wie Geothermie, Gewässer oder industrielle Abwärme, heben mit Hilfe von Strom die Temperatur und stellen sie beispielsweise einem Wärmenetz zur Verfügung. Der große Vorteil: Die dafür erforderliche Strommenge beträgt dabei lediglich einen Bruchteil der erzeugten Wärmemenge. Großwärmepumpen können auch mit anderen Technologien wie biomassebasierten Systemen, Blockheizkraftwerken oder Solarthermie kombiniert werden.
Großes Potenzial
Eine jüngst veröffentlichte Studie von Agora Energiewende zeigt nun das Potenzial von Großwärmepumpen auf: Es wird erwartet, dass Großwärmepumpen 2045 bis zu 70 Prozent der Fernwärmeversorgung sicherstellen und damit einen Großteil der fossil befeuerten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) ersetzen könnten. Damit würde auch ein wichtiger Beitrag zur Energiewende insgesamt geleistet werden: Wenn bei Sonnenschein und starkem Wind zukünftig mehr Strom produziert als verbraucht wird, kann kostengünstiger Überschussstrom mittels Wärmepumpen in Wärmenetze eingespeist werden.
Großwärmepumpen sind bereits in verschiedenen Ländern Europas zuverlässig in Betrieb, vor allem in Skandinavien. Ein aktueller Beleg für den Erfolg des Konzepts ist ein Projekt mit einer 50 Megawatt-Großwärmepumpe in der dänischen Stadt Esbjerg. Hier werden künftig 100.000 Haushalte mit Wärme aus erneuerbarem Strom aus einem Offshore-Windpark in der Nordsee- versorgt – anstelle eines Kohlekraftwerks. In Deutschland sind dagegen nur wenige Großwärmepumpen installiert, die Gesamtleistung beträgt 60 Megawatt. Dabei haben Hersteller bereits ein breites Spektrum marktreifer Großwärmepumpen im Angebot.
Politische Weichen richtig stellen
Die Gründe für die hierzulande schleppende Verbreitung sind vielfältig: Komplexe Planungs- und Genehmigungsverfahren hemmen den Markthochlauf. Das bestehende Fördersystem und die höhere Abgabenlast auf Strom im Vergleich zu Erdgas begünstigen gasbasierte Wärmelösungen. Um den Einsatz von Großwärmepumpen zu beschleunigen, fordern die Studienautoren von Agora Energiewende von der Politik strategische Zielsetzungen und mehr Anreize. Dazu zählen eine klare Zielvorgabe für den Markthochlauf, transformationskonforme Energiepreise und reformierte Netzentgelte. Nur so könnten Hersteller die nötige Planungssicherheit gewinnen, um Innovationen noch stärker voranzutreiben und die Produktionskosten weiter zu senken. Gleichzeitig würden Großwärmepumpen für Fernwärmeunternehmen deutlich an Attraktivität gewinnen.
Weiterführende Informationen
zur Themenseite Großwärmepumpen
Download der Studie „Roll-out von Großwärmepumpen in Deutschland" von Agora Energiewende
