Wärmepumpe Großwärmepumpen: Der Schlüssel zur grünen Wärmewende in Deutschland?

Laut der Studie übersteigt das verfügbare Angebot an Umwelt- und Abwärmequellen, die für Wärmepumpen genutzt werden können, den Wärmebedarf für Gebäude und industrielle Prozesswärme bis zu einer Temperatur von 200 °C deutlich. Es wird geschätzt, dass Wärmepumpen aus CO₂-freien Quellen eine potenzielle Wärmeleistung von rund 1.500 Terawattstunden bereitstellen können. Diese Quellen umfassen Geothermie, See- und Flusswasser, industrielle Abwärme, Abwasser, Kohlengruben und Rechenzentren. Im Vergleich dazu liegt der jährliche Wärmebedarf für Temperaturen bis zu 200 °C bei etwas über 1.000 Terawattstunden.

Simon Müller, Direktor Deutschland von Agora Energiewende, betont die Rolle von Großwärmepumpen bei der Nutzung dieser Wärmequellen. Er erklärt: "Deutschland verfügt über mehr Umwelt- und Abwärmequellen, als wir benötigen, um den gesamten Wärmebedarf bis zu einer Temperatur von 200 °C zu decken. Mit Großwärmepumpen können diese Quellen großflächig für die Fernwärmeversorgung und die Industrie nutzbar gemacht werden." Obwohl Großwärmepumpen bereits Temperaturen von 90 °C bis 110 °C für Wärmenetze und bis zu 200 °C für industrielle Prozesswärme liefern können, machen sie derzeit nur einen geringen Anteil der deutschen Wärmeerzeugung aus, mit einer installierten Leistung von lediglich 60 Megawatt.

Die Studie prognostiziert, dass Großwärmepumpen bis 2045 über 70 Prozent der Fernwärme in Deutschland bereitstellen könnten, was zu einer weitgehenden Reduzierung des Einsatzes von Erdgas führen würde. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein durchschnittlicher jährlicher Ausbau von vier Gigawatt neuer Großwärmepumpenleistung erforderlich. Die Studie nennt drei Voraussetzungen für eine schnelle Einführung von Großwärmepumpen: einen klaren Ausbauplan auf kommunaler Ebene, die Beseitigung von Preisnachteilen im Vergleich zu fossilen Energieträgern und eine strategische Erweiterung des Wärmepumpen-Angebots durch die Standardisierung von Produktionsprozessen.

In skandinavischen Ländern sind Großwärmepumpen bereits auf dem Vormarsch und versorgen Wohngebiete großflächig mit klimaneutraler Wärme. Norwegen und Schweden haben einen Anteil von über 8 Prozent bzw. 13 Prozent an Großwärmepumpen in der Fernwärmeversorgung. Finnland, Dänemark und Frankreich liegen ebenfalls über dem europäischen Durchschnitt von 1,2 Prozent. Müller fordert Deutschland auf, die Wärmewende vorausschauend zu planen und einen attraktiven regulatorischen Rahmen für die Fernwärme zu schaffen, um bis 2045 mehr als ein Viertel der Wohnungen mit grüner Fernwärme zu versorgen.

Um Großwärmepumpenprojekte attraktiver zu gestalten, müssen bestehende Förderbedingungen überarbeitet werden. Derzeit gibt es noch Nachteile für strombetriebene Großwärmepumpen im Vergleich zu fossil betriebenen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Einige Förderprogramme unterstützen sogar Großwärmepumpen, die auf fossiler Abwärme basieren, was neue fossile Abhängigkeiten schafft.

Müller betont die Notwendigkeit einer Reform des Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetzes und einer Erhöhung der Förderprogramme für Wärmenetze, um diese Ungleichheiten zu beseitigen und die Energiewende im Wärmesektor voranzutreiben. Die Studie zeigt, dass die Wärmeerzeugung bis zu Temperaturen von 200 °C für Gebäude und Industrie mehr als drei Viertel des deutschen Erdgasverbrauchs ausmacht und für über ein Viertel der deutschen Treibhausgasemissionen verantwortlich ist. Müller appelliert an die Schaffung von Anreizen für grüne Wärmelösungen, um die Klimaneutralitätsziele zu erreichen und die Entwicklung von Großwärmepumpen zu beschleunigen.