Groß-Wärmepumpen für die Industrie
Das Fraunhofer IEG sieht Potential in Groß-Wärmepumpen für Gemeinden und Industrie. Deutschland könnte so seinen gesamten Wärmebedarf für Temperaturen bis 200 Grad Celsius aus Kohlendioxid-freien Quellen decken und Fernwärme und Industrieprozesse betreiben.
Das Fraunhofer IEG sieht Potential in Groß-Wärmepumpen für Gemeinden und Industrie. 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 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", sagt 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 Groß-Wärmepumpenprojekte mit einer Gesamtleistung von rund 600 MW bereits im Bau oder in Planung.
Bis 2045 können Großwärmepumpen über 70 Prozent der Fernwärme in Deutschland bereitstellen und dort Erdgas weitestgehend ersetzen - wie aus den Langfristszenarien im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums hervorgeht. Dafür braucht es einen durchschnittlichen Zubau von jährlich vier Gigawatt neuer Groß-Wärmepumpenleistung bis 2045.
Die Studie nennt drei Voraussetzungen für einen schnellen Hochlauf von Großwärmepumpen: Es braucht einen klaren Ausbaupfad basierend auf einer verbindlichen kommunalen Wärmeplanung, den Abbau von Preisnachteilen gegenüber fossilen Energieträgern sowie eine strategische Ausweitung des Wärmepumpen-Angebots etwa durch die Standardisierung von Produktionsprozessen.
