Wärmepumpen sind bisher vor allem als dezentrales Heizsystem bekannt: ein Haus, eine Wärmequelle, eine Wärmepumpe. Doch auch als Teil von Wärmenetzen zur Versorgung ganzer Siedlungen oder Quartiere können Wärmepumpen eingesetzt werden. Dabei wird die Wärme aus einer oder mehreren Wärmequellen gewonnen und dann durch ein Wärmenetz an die umliegenden Gebäude verteilt. So können beispielsweise eng bebaute Siedlungen regenerative Wärme nutzen, ohne auf jedem einzelnen Grundstück eine Wärmequelle erschließen zu müssen.
Infografik Heizsysteme im Vergleich: fossile Fernwärme, Nahwärme mit Großwärmepumpe,
kalte Nahwärme mit Wärmepumpen
Bild: BWP Auf der diesjährigen internationalen Wärmetagung (Bundesverband Wärmepumpe, Wärmepumpe Austria und Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz) vergangene Woche in Köln fachsimpelten mehr als 80 Experten aus Politik, Industrie, Verwaltung und Handwerk engagiert über Möglichkeiten und Hindernisse von Großwärmepumpen und Nahwärmenetzen und über bereits realisierte Projekte in Europa und insbesondere in Deutschland. „Gerade Kommunen, Projektentwickler, Stadtwerke und andere Energieversorger haben bei der Errichtung oder Modernisierung von Quartieren und Siedlungen die Chance, den Klimaschutz massiv voranzutreiben – und ganz nebenbei zukunftsfähige Geschäftsmodelle mit langfristigen Kundenbeziehungen zu etablieren“, erklärte Paul Waning, Vorstandsvorsitzender des BWP auf der Veranstaltung.
Klassische Nahwärme oder kalte Nahwärme
Für Wärmepumpenlösungen in Siedlungen und Quartieren stehen vor allem zwei Möglichkeiten zur Verfügung: Bei der klassischen Nahwärme wird die gewonnene Wärme mittels Großwärmepumpe zentral auf das benötigte Temperaturniveau gehoben und dann per Übergabestationen in die Heizsysteme der Häuser eingespeist. Die Temperaturen im Nahwärmenetz sind daher entsprechend hoch. Bei dieser Lösung steht im Gebäude selbst keine Wärmepumpe.
Eine Alternative ist die sogenannte kalte Nahwärme. Dabei wird die Wärme in das Netz gespeist und erst im Gebäude von einer Wärmepumpe auf das benötigte Temperaturniveau gebracht. Die Wärmepumpe ersetzt bei diesem Konzept die Übergabestation. So können die Systemtemperaturen des Netzes niedrig gehalten werden. Wärmeverluste lassen sich auf diese Weise vermeiden und eine hohe Systemeffizienz wird sichergestellt. In einigen Stadtbezirken werden auf diese Weise auch Neubaugebiete mit Bestandsquartieren verknüpft. Dabei gibt es eine Vielzahl denkbarer Wärmequellen: Erdwärme, gewonnen durch Sonden oder Kollektoren, Grundwasser, das über Brunnen nutzbar gemacht wird, Abwärme von Kühlanlagen, Industriebetrieben, Rechenzentren o. ä., Abwasser, das mit konstant hohen Temperaturen durch die Kanalisation fließt, Solarthermie, insbesondere große Freiflächenanlagen sowie Bioenergie- oder KWK-Anlagen.
Mit gutem Beispiel voran: Wärmenetze mit Wärmepumpe entscheidender Baustein für Klimaschutz
Der Einsatz von Wärmepumpen in Wärmenetzen, Quartieren und Siedlungen sowie in Industrie und Gewerbeprojekten ist ein entscheidender Baustein, um die Klimaschutzziele der Bundesregierung und Europas zu erreichen. Das Pariser Klimaschutzabkommen erfordert es, den Wärmesektor bis 2050 CO2-frei zu machen. Bund Länder und Kommunen, Stadtwerke und Gewerbetreibende müssen hier mit gutem Beispiel vorangehen und Akzente setzen. Zahlreiche Referenzprojekte zeigen, dass der Kombination unterschiedlicher Wärmequellen (Erdwärme, Grundwasser, Abwärme) und der Einbindung weiterer Energie- und Wärmeerzeuger (KWK, PV, Solarthermie) kaum Grenzen gesetzt sind.
Förderung von nachhaltigen Wärmenetzen
Mit der Förderung von „Modellvorhaben Wärmenetzsysteme 4.0“ gibt es seit dem 1. Juli 2017 erstmals eine systemische Förderung im Bereich der Wärmeinfrastruktur. Damit sollen zukunftsfähige Wärmenetzsysteme gefördert werden, die den langfristigen Zielen der Energiewende besonders entsprechen. Gefördert werden sowohl Machbarkeitsstudien als auch die Realisierung konkreter Projekte. Dabei kann es sich sowohl um den Neubau eines Netzes als auch um die Transformation bestehender (Teil-)Netze handeln. Die zuständige Behörde ist das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA, www.bafa.de).