Großwärmepumpen: Das Potenzial für erneuerbare Fernwärme ist groß

Wärmewende in Deutschland: Studie zeigt, dass Deutschland seinen Wärmebedarf weitgehend mit sauberen Technologien wie Großwärmepumpe decken kann.

Großwärmepumpen können großes Potenzial für Fernwärme und Industrie in der Breite nutzbar machen. Das zeigt eine Studie von Agora Energiewende. Demnach kann Deutschland seinen gesamten Wärmebedarf für Temperaturen bis 200 Grad Celsius aus CO₂-freien Quellen decken. Zu den sauberen Technologien, die es dafür braucht, zählen die oberflächennahe und tiefe Geothermie, Abwärme, Wasserwärme, Abwasser, Kohlengruben sowie Rechenzentren.

Die potenzielle Wärmeleistung, die Großwärmepumpen aus diesen Quellen bereitstellen können, liegt bei 1.500 Terawattstunden, während der jährliche Wärmebedarf für Temperaturen bis 200 Grad Celsius etwas über 1.000 Terawattstunden beträgt.

Die Studie von Agora Energiewende zum Potenzial der Großwärmepumpe nennt drei Voraussetzungen für einen schnellen Hochlauf dieser Technologie:

• eine verbindliche kommunale Wärmeplanung
• den Abbau von Preisnachteilen gegenüber fossilen Energieträgern
• eine strategische Ausweitung des Großwärmepumpen-Angebots durch die Standardisierung von Produktionsprozessen.

Bis 2045 können Großwärmepumpen über 70 Prozent der Fernwärme in Deutschland bereitstellen und dort Erdgas weitestgehend ersetzen. Die Wärmepumpenprojekte müssen jedoch attraktiver werden, um gegenüber fossilen Lösungen wettbewerbsfähig zu sein. Eine Reform des Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetzes und eine Aufstockung des Förderprogramms für Wärmenetze können diese Schieflage beheben und die Wärmewende beschleunigen. Die Wärmeerzeugung bis 200 Grad Celsius für Gebäude und Industrie macht aktuell noch über drei Viertel des deutschen Erdgasverbrauchs aus und ist für über ein Viertel der deutschen Treibhausgasemissionen verantwortlich.

Beispiel: Großwärmepumpe im Wärmenetz Hamburg

Ein Beispiel für den Einsatz einer Großwärmepumpe in Deutschland ist das Projekt „Wärmenetz Hamburg“. Hierbei wird eine Großwärmepumpe mit einer Leistung von 16 Megawatt eingesetzt, um das Hamburger Fernwärmenetz mit klimafreundlicher Wärme zu versorgen. Die Wärmepumpe nutzt dabei die Abwärme einer nahegelegenen Müllverbrennungsanlage und kann so eine Temperatur von bis zu 95 °C erreichen, die für die Fernwärmeversorgung benötigt wird. Das Projekt ist Teil der Hamburger Klimaschutzstrategie und soll dazu beitragen, die CO₂-Emissionen in der Hansestadt zu reduzieren.

Was sind eigentlich Vorteile und Nachteile der Wärmepumpe?

Roll-out von Großwärmepumpen in Deutschland

Die Studie zeigt Strategien für den Markthochlauf in Wärmenetzen und Industrie und gibt einen Gesamtüberblick über das Potenzial und den Marktstatus von Großwärmepumpen sowie ihren Einsatz in Wärmenetzen und beschäftigt sich mit den für ihren Einsatz erforderlichen politischen Handlungsprioritäten.

Der Roll-out von Großwärmepumpen erfordert einen Dreiklang aus strategischer Zielsetzung und Anreizen von öffentlicher Seite, technologischer Innovation durch Hersteller und beschleunigter Umsetzung durch Fernwärmeunternehmen und Industrie. Dies erfordert eine lösungsorientierte Partnerschaft von Unternehmen und öffentlicher Hand. Vor diesem Hintergrunde liegt es nahe, sich für den Markthochlauf von Großwärmpumpen die Idee der Mission Economy der italienisch-amerikanischen Ökonomin Marianna Mazzucato für die deutsche Klimatransformation nutzbar zu machen.

Dieser neue Ansatz für die Lösung großer gesellschaft­licher Aufgaben zeichnet sich durch eine aktive Part­nerschaft zwischen privatem und öffentlichem Sektor aus: Der Staat definiert grobe Anforderungen und zu lösende Probleme, ohne dabei kleinteilige Vorgaben zu machen, und stellt für die Privatwirtschaft Investitionssicherheit her. Im Gegenzug binden sich private Akteure an Zielvorgaben wie zum Beispiel Kostensenkungen oder attraktive Angebote für Kun­dinnen und Kunden. Zudem übernimmt der Staat unter­nehmerische Risiken, partizipiert aber auch an den Erlösen.

Download der Studie der Agora Energiewende