Da Europa sich von fossilen Brennstoffen verabschieden will, steigt die Nachfrage nach großen, energieeffizienten Wärmepumpen sprunghaft an. Das deutsche Unternehmen MAN Energy Solutions hat eine der weltweit größten Wärmepumpeneinheiten mit einer Gesamtheizleistung von 48 MW entwickelt, die Temperaturen von bis zu 150 °C erzeugen und Tausende von Häusern heizen kann. Zwei dieser Maschinen wurden kürzlich in Esbjerg, Dänemark, installiert und liefern bis zu 90 °C heißes Wasser für ein Fernwärmesystem, das 27 000 Haushalte versorgt.
Die größte Wärmepumpenanlage der Welt befindet sich in Stockholm, Schweden, mit einem 215-MW-Fernwärmesystem, das aus sieben Wärmepumpen besteht. In Helsinki, Finnland, ist der Bau eines riesigen Wärmepumpensystems mit einer Gesamtkapazität von 500 MW geplant. Da Effizienz immer wichtiger wird, sind Wärmepumpen eine beliebte Wahl für industrielle Anwendungen und Fernwärmesysteme.
Wärmepumpen: Die grüne Heizlösung
Wärmepumpen, die drei- bis fünfmal energieeffizienter sind als Erdgaskessel, sind für eine nachhaltige Heizung unerlässlich. Sie verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und eignen sich für die 2,6 Milliarden Menschen, die bis 2050 auf Heizung und Kühlung angewiesen sein werden. Laut dem jüngsten IEA-Bericht ist die Heizung in Gebäuden für 4 Gt CO2-Emissionen pro Jahr verantwortlich, und Wärmepumpen können dazu beitragen, diese Emissionen zu verringern, selbst mit dem derzeitigen Stromerzeugungsmix. Im Jahr 2021 werden 10% der weltweiten Raumheizung mit Wärmepumpen betrieben, wobei der Absatz weltweit um 15% und in der EU um 35% steigt. Von den europäischen Ländern sind in Norwegen, Schweden und Finnland 40-60% der Gebäude mit Wärmepumpen ausgestattet.
Umstellung auf Wärmepumpen: Globale Auswirkungen
Mit den zunehmenden Verpflichtungen der Regierungen werden Wärmepumpen zum wichtigsten Mittel für die Dekarbonisierung der Heizung. Die weltweite Kapazität könnte von 1000 GW im Jahr 2021 auf 2600 GW im Jahr 2030 ansteigen und den Erdgasbedarf um 80 Mrd. m3, den Heizölbedarf um 1 Mio. Barrel pro Tag und den Kohleverbrauch um 55 Mio. Tonnen senken. Wärmepumpen können 30% des Heizbedarfs in Branchen wie der Papier-, Lebensmittel- und Chemieindustrie decken. In der EU könnte der Absatz von Wärmepumpen bis 2030 auf 7 Millionen steigen, was den Erdgasverbrauch um 21 Mrd. Kubikmeter senken und dazu beitragen würde, das REPowerEU-Ziel zu erreichen, die russischen Gasimporte bis 2030 zu beenden.
Vorteile für Umwelt und Beschäftigung
Die Umstellung auf Wärmepumpen senkt die Treibhausgasemissionen und verbessert die Luftqualität, was bis 2030 zu einer Verringerung der weltweiten CO2-Emissionen um 0,5 Gt führen könnte. Allerdings kann das Austreten von F-Gas-Kältemitteln die positive Klimawirkung verringern. Wärmepumpen reduzieren die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu Gaskesseln immer noch um 20-80%, je nach Stromquelle. Auch die globalen Luftschadstoffemissionen aus Verbrennungsheizungen in Gebäuden werden sinken. Die Ausweitung der Herstellung und Installation von Wärmepumpen wird Arbeitsplätze schaffen, wobei sich die weltweite Beschäftigung im Bereich der Wärmepumpenversorgung bis 2030 auf über 1,3 Millionen Beschäftigte verdreifachen dürfte.
Fernwärme und Riesenwärmepumpen
Fernwärme ist ein System zur Verteilung von Wärme an Gebäude über ein Netz von isolierten Rohren. Riesenwärmepumpen, wie sie in Europa eingesetzt werden, können Niedertemperatur-Abwärmequellen in Fernwärmenetzen nutzen, wodurch Wärmeverluste minimiert und die Energieeffizienz erhöht werden. Fernwärme könnte 50 % des Wärmebedarfs in Europa decken, wobei Wärmepumpen 25 % der Energie in Fernwärmenetzen liefern könnten.
Überwindung der Hindernisse für die Einführung
Trotz ihrer Vorteile steht die Einführung von Wärmepumpen vor Herausforderungen, wie z. B. höhere Anschaffungskosten, Abschreckung der Verbraucher, Produktionsbeschränkungen und Mangel an Installateuren. Um diese Hindernisse zu überwinden, sind staatliche Maßnahmen und Industriepartnerschaften erforderlich. Finanzielle Anreize gibt es in 30 Ländern, die 70 % des Wärmebedarfs abdecken, und zusätzliche Anreize können sich auf Riesenwärmepumpen, Fernwärme und Energieeffizienz konzentrieren. Eines wissen wir mit Sicherheit: Da Europa und die Welt weiterhin auf nachhaltige Heizungslösungen drängen, wird die Nachfrage nach Riesenwärmepumpen weiter steigen.