Großwärmepumpen Schlüssel für grüne Fernwärme

Großwärmepumpen können einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung der Fernwärme leisten. Das geht aus einer Studie des Fraunhofer IEE hervor, an der der Verband kommunaler Unternehmen (VKU) und zehn Mitgliedsunternehmen mitgewirkt haben. Diese kam zunächst zu dem Ergebnis, dass die Fernwärme grundsätzlich ein starker Hebel für die Wärmewende in den Städten darstelle. Sie werde entscheidend dazu beitragen, den urbanen Gebäudebestand bis 2050 klimaneutral mit Heizwärme zu versorgen. Die Forschenden identifizieren im Detail Großwärmepumpen in Wärmenetzen als zentrale Technologie, um den Ersatz fossiler Heizungstechnik durch den Ausbau der Wärmenetze klimaneutral zu gestalten.

„In der Studie bringen wir den klimagerechten Um- und Ausbau konkreter Beispiel-Fernwärmenetze mit der Transformation des gesamten Energiesystems zusammen.“ Das erklärt Norman Gerhardt, Leiter für Energiewirtschaft und Systemanalyse beim Fraunhofer IEE. „Damit leisten wir Pionierarbeit. Der Markthochlauf der Großwärmepumpen muss demnach schnell beginnen. Denn die Klimaziele verlangen, dass Wärmepumpen bis 2030 etwa 22 bis 24 Prozent der Fernwärmeerzeugung übernehmen.“

Aufstockung der Förderung für effiziente Wärmenetze angemahnt

Ingbert Liebing, Hauptgeschäftsführer des Verbandes kommunaler Unternehmen (VKU) erläutert: „Für die urbane Wärmewende werden Großwärmepumpen im bunten Strauß der Technologieoptionen eine sehr wichtige Rolle spielen. Um Hürden wie das beschränkte Herstellerangebot und hohe Stromnebenkosten zu nehmen, brauchen wir allerdings schnell eine attraktive Förderung. Die angekündigte „Bundesförderung Effiziente Wärme­netze“ muss beim Um- und Ausbau der Wärmenetze klotzen statt kleckern. Für die Erreichung der Klimaziele ist der vorliegende Richtlinienentwurf da noch nicht ambitioniert genug. Das Programm ist auf wenigstens 1 Mrd. EUR pro Jahr aufzustocken.“

Die Studie verbindet die makroökonomische Perspektive der verschärften Klimaziele und der angestrebten Klimaneutralität mit einer mikroökonomischen Bewertung, wie sich Fernwärme in der Praxis dekarbonisieren lässt. Daher wurde sie von zehn VKU-Mitgliedsunternehmen aus der Energiewirtschaft begleitet.

Abwasser bedeutende Quelle

Großwärmepumpen werden nach Erkenntnissen der Fraunhofer-Forscher vor allem in verdichteten städtischen Bereichen zum Einsatz kommen. Sie könnten dabei etwa Gewässer oder Klärwerke als Wärmequelle nutzen. In kleineren Netzen, zum Beispiel in Vorstädten, bieten sich Quartierswärmepumpen an. Diese wiederum arbeiteten mit Erdsonden oder bezögen Wärme aus Abwasserkanälen. Zusätzlich Potenziale lieferten Wärme aus Müllheizkraftwerken, industrielle Abwärme und Tiefengeothermie. Ihre Nutzung sei überall dort notwendig, wo dies technisch und wirtschaftlich sinnvoll sei. Mit Blick auf den Ausbau von Photovoltaik und Windenergie finden punktuell Power-to-Heat-Anlagen Anwendung. Gasbefeuerte Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK) und Holzheizwerke sind als Ergänzung und vor allem auch als Brückentechnologien erforderlich.

Darüber hinaus zeigt die Studie, dass sich der Ausbau der Fernwärmenetze sowie die Transformation hin zu erneuerbaren Energien zunächst nur mit umfassender staatlicher Förderung bewerkstelligen lässt. Die Forscher beziffern den jährlichen Bedarf auf etwa drei Milliarden Euro: zwei Drittel davon für den Um- und Ausbau der Wärmenetze, ein Drittel für Wärmeerzeuger, allen voran für Großwärmepumpen.

30.7.2021 | Quelle: Fraunhofer IEE | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH