Robert Klatt
In Deutschland wird ein Großteil der Wärme durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt. Der Einsatz von klimaneutralen Wärmequellen wie Geothermie und Solarthermie in Kombination mit Großwärmepumpen könnte dies nahezu komplett ersetzen.
Cottbus (Deutschland). In Deutschland wird ein Großteil (80 %) der Wärme in Immobilien und Industrieunternehmen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt. Laut einer Erklärung der Bundesministerien für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) anlässlich des Fernwärmegipfels im Juni 2023 könnten Wärmenetze eine deutlich klimafreundlichere und kosteneffizientere Wärmeversorgung ermöglichen.
Eine Studie der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG) im Auftrag von Agora Energiewende hat nun untersucht, wie Großwärmepumpen in Wärmenetzen dabei helfen können, nachhaltige Heizungstechnologien wie Geothermie, Abwärme und Solarthermie zu erschließen. Laut der Analyse der Forscher um Fabian Ahrendts könnte der gesamten Wärmebedarf für Temperaturen bis 200 Grad Celsius aus klimaneutralen Quellen gedeckt und mit Großwärmepumpen verteilt werden.
„Unter den nachhaltigen Wärmetechnologien ist die Großwärmepumpe sicherlich der schlafende Riese. Mit dem nächsten Entwicklungsschub erreicht die Technologie Temperaturen bis 200 Grad und damit die Arbeitstemperatur nicht nur der bestehenden Fernwärmenetze, sondern auch vieler Verarbeitungs- und Trocknungsprozesse in den Branchen Papier, Nahrungsmittel, Chemie und Lacke.“
Laut der Erhebung des IEG waren in Deutschland zu Beginn des Jahres 2023 30 Wärmepumpenanlagen mit jeweils mehr als 500 kW thermischer Leistung aktiv, welche insgesamt eine Leistung von etwa 60 MW darstellen. Zudem befanden sich wenigstens 30 weitere Großprojekte im Bereich der Wärmepumpen mit einer Gesamtleistung von ungefähr 600 MW entweder im Bau oder in der Entwicklungsphase.
Langzeitszenarien im Auftrag des BMWK legen nahe, dass Großwärmepumpen bis zum Jahr 2045 über 70 Prozent der Fernwärme in Deutschland liefern und somit Erdgas nahezu vollständig ersetzen können. Hierfür ist ein durchschnittlicher Jahreszubau von vier Gigawatt neuer Großwärmepumpenleistung bis 2045 erforderlich.
Überdies zeigt die Studie, dass die Umwelt- und Abwärme, die durch Wärmepumpen zugänglich gemacht werden kann, den Wärmebedarf von Gebäuden und industriellen Prozessen bis zu 200 Grad Celsius signifikant überdeckt. Insgesamt liegt die potenzielle Wärmeausbeute, die Wärmepumpen ohne Zuhilfenahme von Umgebungsluft aus CO₂-neutralen Quellen bereitstellen können, bei etwa 1.500 Terawattstunden. Dem steht ein jährlicher Wärmebedarf von insgesamt etwas mehr als 1.000 Terawattstunden gegenüber.
