Neue Studie zu Großwärmepumpen
Großwärmepumpen in Wärmenetzen könnten nachhaltige Alternativen wie Geothermie, Seethermie, Abwärme und Solarthermie samt Speicher effizient erschließen. Deutschland könnte so seinen gesamten Wärmebedarf für Temperaturen bis 200 Grad Celsius aus Kohlendioxid-freien Quellen decken und Fernwärme und Industrieprozesse betreiben. Die aktuelle Studie „Rollout von Großwärmepumpen in Deutschland: Strategien für den Markthochlauf in Wärmenetzen und Industrie“ des Fraunhofer IEG im Auftrag von Agora Energiewende analysiert umfassend den aktuellen Marktstatus und Entwicklungspotenziale von Großwärmepumpen mit besonderem Fokus auf den Hochlauf von Wärmenetzen.
„Unter den nachhaltigen Wärmetechnologien ist die Großwärmepumpe sicherlich der schlafende Riese“, unterstreicht Fabian Ahrendts vom Fraunhofer IEG und Erstautor der Studie. „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.“
Für die Studie befragte das Fraunhofer IEG viele Hersteller und konnte Entwicklungspotenziale (beispielsweise erreichbare Temperaturen, Wirkungsgrade und Flexibilität) sowie Fragen zum Aufbau weiterer Produktionskapazitäten klären. Zudem erbrachte die Recherche einen groben Marktüberblick: Anfang 2023 waren in Deutschland mindestens 30 Wärmepumpenanlagen mit jeweils einer thermischen Leistung über 500 kW in Betrieb, die zusammen eine Gesamtleistung von ca. 60 MW aufweisen. Überdies waren mindestens 30 weitere Großwärmepumpenprojekte mit einer Gesamtleistung von rund 600 MW bereits im Bau oder in Planung.
Die Studie zeigt zudem: Das verfügbare Angebot von Umwelt- und Abwärme in Deutschland, das über Wärmepumpen bereitgestellt werden kann, übersteigt bei weitem den Wärmebedarf für Gebäude und industrielle Prozesswärme bis 200 Grad Celsius. In Summe beläuft sich die potenzielle Wärmeleistung, die Wärmepumpen aus CO₂-freien Quellen auch ohne Nutzung von Umgebungsluft zur Verfügung stellen können, auf rund 1.500 Terawattstunden. Wärmepotenziale bieten demnach die oberflächennahe und tiefe Geothermie, See- und Flusswasser, industrielle Abwärme, Abwasser, Kohlengruben sowie Rechenzentren.
Demgegenüber steht ein jährlicher Wärmebedarf für Temperaturen bis 200 Grad Celsius von insgesamt etwas über 1.000 Terawattstunden. Mit Großwärmepumpen werden diese Wärmequellen großflächig für die Fernwärmeversorgung und in der Industrie nutzbar.
Die Studie „Rollout von Großwärmepumpen in Deutschland: Strategien für den Markthochlauf in Wärmenetzen und Industrie“ hat Fraunhofer IEG im Auftrag von Agora Energiewende erstellt. Die 140-seitige Studie analysiert umfassend den aktuellen Marktstatus und Entwicklungspotenziale von Großwärmepumpen mit besonderem Fokus auf den Hochlauf von Wärmenetzen. Die Publikation steht zum kostenlosen Download zur Verfügung.
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