Studie: Wärmepumpen auch für das Fernwärmenetz sinnvoll

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Wien - Mehr Effizienz, weniger Kohlendioxid: Fernwärme könnte in vielen Fällen noch umweltfreundlicher werden, wenn in der Zukunft zusätzlich Wärmepumpen einsetzt werden. Das geht aus einer Studie der TU Wien hervor.

Wärmepumpentechnik für die Heizung zu Hause ist nicht mehr ungewöhnlich. Doch für große Fernwärmenetze werden Wärmepumpen heute kaum eingesetzt. An der TU Wien wurde dieses Wärmepumpen-Potenzial für Österreich nun untersucht.

Wärmepumpen erhöhen Effizienz in Fernwärmenetzen
In vielen Fernwärmenetzen könnte die Wärmepumpentechnik in Österreich eine wesentliche Effizienzsteigerung bringen, CO₂-Emissionen sparen und durch Nutzen von überschüssigem Strom aus alternativen Quellen das Stromsystem stabilisieren. Ein Marktanteil von Wärmepumpen von 10-30 Prozent bei der Erzeugung von Fernwärme bis zum Jahr 2050 ist für viele Fernwärmenetze realistisch. „Es ist klar, dass die CO₂-Emissionen im Energiesektor gesenkt werden müssen, und dazu können auch die Fernwärmenetze einen Beitrag leisten“, sagt Gerhard Totschnig von der Energy Economics Group (Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe) der TU Wien. Er leitete ein Forschungsprojekt, in dem zweieinhalb Jahre lang analysiert wurde, ob der Einsatz von Wärmepumpen im Fernwärmebereich Vorteile bringen kann.

Einzelfall entscheidend - Unterschiedliche Fernwärmenetze untersucht
„Wir haben unterschiedliche österreichische Fernwärmenetze analysiert und nachgerechnet, ob der Einsatz von Großwärmepumpen im Zeitraum 2030 bis 2050 technisch und ökonomisch sinnvoll ist“, erläutert Gerhard Totschnig. Entscheidend ist jedoch der Einzelfall, denn es müssen nicht nur die stündlich aufgelösten Simulation der zu erwartenden Effizienz von Strom zu Wärme berücksichtigt werden, sondern auch Steuern, Netzgebühren und Projektionen über künftige Kosten von Energieträgern und CO₂ Emissionszertifikaten. Entscheidend ist auch die Verfügbarkeit von günstigen Niedertemperaturwärmequellen (Rauchgas, Abwärmequellen, Geothermie) und die Konkurrenz zu anderen Wärmequellen in der Region – etwa direkt nutzbarer Hochtemperaturabwärme aus Industrieanlagen oder Müllverbrennungs-KWK-Anlagen, so die Forscher.

Wirtschaftlichkeit von Großwärmepumpen ab 2030
„Wenn wir Szenarien eines zukünftigen Energiesystems entwickeln, mit hohem Anteil erneuerbarer Energieträger und niedrigen CO₂-Emissionen, dann sehen wir, dass Großwärmepumpen in der Fernwärme einen bedeutenden Marktanteil erreichen können“, ist Totschnig überzeugt. In den meisten Fernwärmenetzen wird ein Einsatz von Wärmepumpen bereits im Jahr 2030 wirtschaftlich sein, so die Studie. Wie stark sie eingesetzt werden, hängt nicht zuletzt davon ab, wie sich die Brennstoff- und CO₂ Preise entwickeln, erklärt Totschnig: „Wenn man von einer starken Dekarbonisierung des Energiesystems ausgeht, dann ist ein Anteil der Wärmepumpen an der Fernwärmeerzeugung großteils zwischen 10 und 30 Prozent , je nach Fernwärmenetz unterschiedlich, im Jahr 2050 zu erwarten.“ Besonders bei größeren Biomasse-Heizwerken und Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen sind Wärmepumpen eine wirtschaftliche Lösung – ganz speziell in Kombination mit Rauchgaskondensation.