Mario Sedlak
Fernwärme
Energie
Umweltschutz
Haushalt
Geld
Hauptthemen

Fernwärmeproduktion mittels Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe kann aus folgenden Quellen nutzbare Fernwärme herstellen:[1]

Für die direkte Nutzung haben diese Wärmequellen eine zu geringe Temperatur. Mittels Wärmepumpe kann die Temperatur angehoben werden, sodass sie zur Beheizung von Gebäuden ausreicht.

Beispiele

Leistung Wirkungsgrad
(Arbeitszahl)
14 MW ?
  • sechs große Meerwasser-Wärmepumpen in Stockholm[2]
180 MW ?
  • Abwasser-Wärmepumpe in Oslo/Sandvika[3]
13 MW ?
2,4 MW ?
3,8 MW[4] ?

Grenzen

Wärmepumpen-Heizwerke arbeiten nur dann mit vertretbarer Effizienz, wenn die Fernwärme mit einer Temperatur von höchstens 50–60°C (abhängig von der Temperatur der Wärmequelle) geliefert wird. Der Wirkungsgrad (Arbeitszahl) unter Einrechnung aller Verluste soll mindestens 300% betragen. Ansonsten ist es besser, alte Gas- und Kohlekraftwerke abzuschalten und die fossile Energie direkt zu verheizen.

Die meisten Fernwärmenetze arbeiten mit deutlich höheren Temperaturen (in Wien z. B. bis zu 160°C). Da ist eine zentrale Wärmepumpe nicht sinnvoll.

Umweltwirkungen

Negative Folgen durch eine leichte Abkühlung von Seen oder Meeresbuchten sind bisher nicht beobachtet worden bzw. wird es sogar positiv gesehen, wenn der Temperaturanstieg, der sich durch den Klimawandel ergibt, gemildert wird.[5]

Kosten

In Norwegen ist Strom relativ günstig und die Wärmepumpe in Drammen daher die wirtschaftlichste Form der Fernwärmeerzeugung. Wenn der Strom hingegen mit vielen Gebühren und Steuern belastet wird, dann sind große Wärmepumpen nicht wettbewerbsfähig.

Errichtungskosten

Der Preis einer Wärmepumpe zur Fernwärmeproduktion liegt im Bereich von 250–400 €/kW. Hinzu kommen noch Kosten für die Anlage zur Entnahme von Wasser sowie für Rohrleitungen usw. Zum Vergleich: Ein simpler Gaskessel kommt auf 20 €/kW.[6]

Meine Meinung

Bei Wärmepumpen, die in Fernwärmenetze einspeisen, ist die Effizienz kritisch zu hinterfragen. Derzeit dürfte der Wirkungsgrad i. A. noch deutlich zu gering sein. Ich bin daher gegen subventionierten Strom für Wärmepumpen. Nur bei der Verwertung von Stromüberschüssen spielt die Effizienz eine untergeordnete Rolle.

In der fernen Zukunft der Fernwärme werden Wärmepumpen benötigt, um eine Vollversorgung mit 100% erneuerbarer Energie zu ermöglichen. Zuerst müssen aber alle Kohle- und Gaskraftwerke abgeschaltet oder die Fernwärmenetze modernisiert werden, sodass 50–60°C reichen. Sonst bremst der zusätzliche Stromverbrauch die Energiewende, anstatt dass wir schneller von den fossilen Quellen wegkommen.

Weiter

Heizen: Wärmepumpe
Haushalt: Geschirrspüler

Quellen

[1] Ochsner Wärmepumpen: Wärmepumpen erweitern die Fernwärmekapazität (PDF, 1 MB), Klimafonds-Science-Brunch 2013, S. 13f.
[2] Wärmepumpe Austria: Wärmepumpensysteme im Gewerbe und mehrgeschossigen Wohnbau (PDF, 1 MB), S. 9
[3] Wärmepumpe Austria: Wärmepumpensysteme im Gewerbe und mehrgeschossigen Wohnbau (PDF, 1 MB), S. 10
[4] Energieverbundprojekte mit Wasserquellen. Lehren und Erfahrungen (PDF 3 MB), S. 17
[5] Energie aus dem See (PDF, 4 MB), Baublatt, 29.7.2011, S. 24 (im PDF S. 3)
[6] Thomas Fleckl, Austrian Institute of Technology: Techno-ökonomische Analyse der Integration von flusswassergespeisten Großwärmepumpen in FW-Netzen (PDF, 3 MB), 2015, S. 20