Großwärmepumpen in Fernwärme und Industrie betreiben
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- Bitte berücksichtigen: Wir treffen hier nur grobe und allgemeingültige Einstufungen, die von spezifischen Projektergebnissen abweichen können. Wir wollen eine erste Indikation geben. Praxisnäher sind oft die Erfahrungen aus den Beispielen unten.
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Kurzbeschreibung - Um was geht's genau?
Fernwärme ist ein effizientes System zur Bereitstellung von Wärmeenergie für Wohn- und Gewerbegebäude. Sie nutzt zentral erzeugte Wärme, die über ein Netzwerk von Rohren zu den Verbrauchern transportiert wird. Dies reduziert den Bedarf an individuellen Heizsystemen und kann wesentlich dazu beitragen, den Ressourcenverbrauch und Treibhausgas-Emissionen zu senken.
Die Integration von Großwärmepumpen in die Fernwärme ist die effizienteste Möglichkeit, Strom zur Wärmeerzeugung zu nutzen. Wärmepumpen verwenden dabei Strom, um sonst nicht nutzbare Abwärme oder Energie aus der Umgebung, wie Luft, Wasser oder Erdwärme, zur Wärmeerzeugung einzusetzen. Durch den Einsatz von Großwärmepumpen kann die Effizienz des Fernwärmesystems gesteigert und der Einsatz fossiler Brennstoffe reduziert werden.
Für die maximale Wirksamkeit im Klimaschutz ist es wichtig, dass die Großwärmepumpen mit Strom aus treibhausgasarmen Quellen betrieben werden. Dies können unter anderem Stromerzeuger auf Basis von Wind- oder Solarenergie sein. Der von den Großwärmepumpen verbrauchte Strom muss für die maximale Klimaschutzwirkung zusätzlich zum bereits im Netz vorhandenen, "grünen" Strom produziert werden. Die Zusätzlichkeit des Stroms für Großwärmepumpen kann dabei mit geeigneten Power-Purchase-Agreements oder der Errichtung zusätzlicher Windkraftanlagen sichergestellt werden.
Insgesamt können Großwärmepumpen in Kombination mit Fernwärme und nachhaltigem Strom maßgeblich zur Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen beitragen und sind somit eine wichtige Komponente im Kampf gegen den Klimawandel. Ihre Integration in die Fernwärmeinfrastruktur kann dazu beitragen, die Ressourceneffizienz zu steigern und den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern.
Neben dem Einsatz in der Fernwärme können Großwärmepumpen auch in der Industrie zur Prozesswärmeerzeugung eingesetzt werden. Auch in diesem Fall stellen Sie die effizienteste Art der Nutzung von Strom zur Wärmeerzeugung dar. Und auch hier ist ein besonderes Augenmerk auf die tatsächliche Stromherkunft zentral, um das Dekarbonisierungspotenzial durch diese Technologie vollständig zu verwirklichen.
Mehrwerte für Kommunen – Was bringt’s?
- Die Wärmewende benötigt Zeit, daher ist insbesondere der Fernwärmenetzausbau zu priorisieren. Erst wenn entsprechende Fernwärmenetze vorhanden sind, können Großwärmepumpen mit nachhaltigem, zusätzlich erzeugten Strom ihre Klimaschutzwirkung entfalten.
- Ist ein Fernwärmenetz vorhanden, können Großwärmepumpen errichtet werden, um Wärme aus Heizkesseln und Elektroboilern klimafreundlich zu ersetzen.
- Ein Ersatz von Wärmeerzeugung aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit Großwärmepumpen ist nur dann sinnvoll, wenn sichergestellt ist, dass der eingesetzte Strom treibhausgasneutral und zusätzlich erzeugt wurde.
Erfolgsfaktoren / Stolpersteine – Wie gelingt die Umsetzung?
- Für die erfolgreiche Umsetzung eines Großwärmepumpenprojekts ist ein kompetentes und harmonisch zusammenarbeitendes Projektteam erforderlich.
- Diese Art der Anlagen ist für viele Fachleute in Deutschland noch neu und erfordert somit den Willen und die Ressourcen sich in die Materie einzuarbeiten und gegebenenfalls auch neu auftretende Probleme zu lösen.
- Eine wesentliche Hürde ist bisher auch die Genehmigung der Anlagen. Um diese Hürde zu verringern, hat der AGFW unter www.agfw.de/reallabor-gwp/aktuell verschiedene Dokumente veröffentlicht, welche Projektleitern und Behörden diesbezüglich Hilfestellung leisten können.
- Neben den rechtlichen und wirtschaftlichen Hürden sind insbesondere die Fragen nach geeigneten, ausreichend großen Ab- oder Umweltwärmequellen zu klären, bevor mit einem Großwärmepumpenprojekt begonnen werden kann.
- Ein Austausch zum Thema ist unter www.gwp-forum.de möglich.
Ausprägungsformen
Grundsätzlich lassen sich vier Arten von Großwärmepumpen unterscheiden:
- Wasser-Großwärmepumpen nutzen Wasser, häufig Flüsse und Bäche, als Wärmequelle.
- Luft-Großwärmepumpen nutzen Luft als Wärmequelle.
- Erd-Großwärmepumpen nutzen Erdsonden als Wärmequelle.
- Abwärme-Großwärmepumpen nutzen vorhandene Abwärme, welche nicht für die direkte Fernwärmeversorgung geeignet ist (z. B. aus Rechenzentren).
Kostentreiber
Kostentreiber sind die Anlagenkomplexität, der benötigte Bauplatz, sowie Energiekostensteigerungen und ggf. auch der Fachkräftemangel.
