Großwärmepumpen gewinnen in der Fernwärmeversorgung rasant an Bedeutung. Städte wie Mannheim und Köln haben bereits Anlagen mit mehr als 150 Megawatt in Betrieb genommen oder angekündigt. Der Arbeitskreis Großwärmepumpen beim Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) sieht die Technologie auf dem richtigen Weg – mahnt aber gleichzeitig, dass Bürokratie und uneinheitliche Regulierung das Tempo bremsen.
Dabei ist die Technik grundsätzlich bereit. "Es ist nicht mehr eine Frage der Technologie. Die Technologie ist verfügbar", sagt Bernd Loeser, Geschäftsführer von Heaten Germany, einem Hersteller von Hochtemperaturwärmepumpen. Anlagen unter 120 Grad Celsius seien im Fernwärmebereich längst Standard, betont auch Martin W. Hoffmann, Vorsitzender des VDMA-Arbeitskreises Großwärmepumpen und Public Affairs and Decarbonization Program Manager bei ABB.
Unterschiedliche Vorschriften auf beiden Flussseiten
Doch gerade dort, wo die Projekte größer werden, stoßen Betreiber auf ein Geflecht aus lokalen Vorschriften. Besonders bei der Flusswasserentnahme – einer gängigen Wärmequelle für große Stadtwerke-Anlagen – kollidieren Länderregelungen. Loeser nennt das Beispiel Mannheim: Eine Rheinseite gehört zu Baden-Württemberg, die andere zu Rheinland-Pfalz. Wer eine Anlage betreibt, die über Gemeindegrenzen hinweg Wasser entnimmt und einleitet, muss mit unterschiedlichen Genehmigungsanforderungen umgehen. "Selbst da können die Regularien manchmal unterschiedlich sein", so Loeser.
Ein weiteres Hemmnis ist die Planungssicherheit beim Strompreis. Wer heute entscheidet, in eine Großwärmepumpe zu investieren, braucht belastbare Annahmen über die Stromkosten der kommenden Jahrzehnte. "Unternehmen brauchen ein besseres Gefühl dafür, wie sich der Industriestrompreis entwickeln wird", so Hoffmann. Der Vergleich mit anderen europäischen Ländern zeigt, wo der Hebel liegt: In Deutschland kostet eine Kilowattstunde Strom mehr als das Dreifacher einer Kilowattstunde Gas. In Schweden und Finnland beispielsweise ist Strom dagegen sogar günstiger als Gas – und dort ist die Verbreitung von Großwärmepumpen erheblich höher.
Während die Fernwärme bereits spürbare Fahrt aufgenommen hat, steckt die Nutzung von Großwärmepumpen in der Prozessindustrie noch in den Anfängen. Dabei wäre der Bedarf enorm: 440 Terawattstunden Prozesswärme verbraucht die deutsche Industrie jährlich – das entspricht 20 Prozent des gesamtdeutschen Energiebedarfs. Knapp 70 Prozent davon stammen noch aus fossilen Quellen. Nach Analysen von Agora Industrie und dem Fraunhofer ISE (Institut für Solare Energiesysteme) könnten rund 40 Prozent dieser Prozesswärme mit Wärmepumpen gedeckt werden – vor allem in der Chemie-, der Papier- und der Lebensmittelindustrie.
Was Stadtwerke tun können
Und hier sieht Loeser auch die Kommunalwirtschaft im Spiel: Stadtwerke sollten ihre Fernwärmenetze nicht nur auf Wohngebiete ausrichten, sondern gezielt auch an Industriebetrieben vorbeiführen. Das würde die Netzinfrastruktur das ganze Jahr über auslasten. Industrieunternehmen könnten das Fernwärmenetz gleichzeitig als Wärmequelle für ihre Prozesswärmepumpen nutzen und so ihren Energiebedarf effizienter decken.
Einzelne Stadtwerke haben laut Loeser diesen Gedanken bereits aufgegriffen, doch die nötige Infrastrukturplanung ist ein mehrjähriges Projekt – weshalb die Branche nicht auf breite Umsetzung warten sollte, sondern jetzt handeln müsse. Loesers Kernbotschaft: Eine engere Vernetzung von Stadtwerken und Industrie schafft echten Mehrwert für beide Seiten und hebt Potenziale, die bislang kaum genutzt werden.
Das Problem: Ein Gasboiler, der vor Jahren abbezahlt wurde, läuft einfach weiter. Aber Investitionsentscheidungen für neue Anlagen dauern anderthalb bis zwei Jahre. Danach kommt der Umbau, dann der Netzanschluss. "Wenn ich heute einen Kunden treffe, habe ich in vier Jahren eine Referenz", sagt Hoffmann.
Die Politik könnte hier gegensteuern – aber dann mit dem richtigen Instrument. Eine reine Elektrifizierungsförderung, wie sie die bestehenden Klimaschutzverträge bieten, reicht dem Arbeitskreis nicht. Gefördert werden sollte, wer Energie effizient nutzt. Eine Wärmepumpe liefert aus einer Einheit Strom vier bis sechs Einheiten Wärme – ein Elektroboiler nur eine. "Wir sollten effiziente Technologien fördern. Nur dann können wir wettbewerbsfähig bleiben", so Loeser.
Immerhin: Auf europäischer Ebene tut sich etwas. Der European Innovation Fund hat im Dezember vergangenen Jahres erstmals eine "Heat Auction" ausgerufen – eine Ausschreibung, bei der Unternehmen versprechen, wie viele Tonnen CO₂ sie pro investiertem Euro einsparen. Die besten Projekte erhalten Fördermittel aus Brüssel. Im Mai wurden die ersten Ergebnisse bekannt: 400 Millionen Euro werden aus einem Gesamtbudget von einer Milliarde Euro ausgeschüttet. "Das ist komplett neu, dass man das auf Wärmeprozesse anwendet", so Hoffmann.
