Kaum ein Wort hat zuletzt Politik, Wirtschaft und Endverbraucher in teils „hitzig“ geführten Diskussionen derart elektrisiert wie „Wärmepumpe“. Mal ging es um technische Anforderungen und Kosten, mal um Förderungsmöglichkeiten und die Frage, ob denn überhaupt ausreichend Fachkräfte zum Einbau der Anlagen vorhanden seien. Klar ist: Der Einsatz von Wärmepumpen sowohl in Privathäusern als auch kommunalen Einrichtungen, Industrie- und Gewerbeobjekten ist ein entscheidender Faktor, um die ambitionierten Klimaschutzziele zu erreichen. So fordert unter anderem das Pariser Klimaschutzabkommen, den Wärmesektor bis 2050 zu dekarbonisieren. Um die Abhängigkeit von Energie-Importen beispielsweise aus Russland zu reduzieren, hatte die Bundesregierung vor zwei Jahren angekündigt, die Anzahl der jährlich installierten Wärmepumpen auf 500.000 steigern zu wollen. 2023 wurden immerhin 356.000 Geräte abgesetzt.

Während die Mehrzahl der etwa 1,7 Millionen in Deutschland genutzten Wärmepumpen in Wohngebäuden zu finden sind, wird das Potenzial der effizienten Technologie im Industrie- und Gewerbebereich sowie in kommunalen Einrichtungen noch eher selten genutzt. Das liegt zuweilen an fehlenden Best-Practice-Beispielen. Wärmepumpen-Systeme werden bei anspruchsvollen Großprojekten oftmals nicht in Betracht gezogen, da die Auftraggeber mit den konventionellen Heizungs-, Lüftungs- und Kühlanlagen vertraut sind. Dabei ließe sich für fast jedes Objekt eine bedarfsgerechte Lösung finden.

Viele erfolgreich realisierte Bauprojekte belegen, dass der Kombination unterschiedlicher Wärmequellen (Erdwärme, Grundwasser, Abwärme) und der Einbindung weiterer Energie- und Wärmeerzeuger (KWK, PV, Solarthermie) kaum Grenzen gesetzt sind. Unter dem Stichwort Sektor-Kopplung weisen Branchen-Experten stets darauf hin, dass die Bereiche „Strom“ und „Wärme“ miteinander verschmelzen müssen, um Synergie-Effekte auszuschöpfen. Wärmepumpen bildeten an dieser Stelle den zentralen Verknüpfungspunkt zwischen beiden Sektoren. Der Energie-, Heiz- und Kühlbedarf von Gewerbe- und Industrieanlagen unterscheidet sich dabei zum Teil deutlich vom Anforderungsprofil privater Hausbesitzer. Hierbei ist vor allem die Kaskadenschaltung relevant, bei der Wärmepumpen so miteinander verknüpft bzw. skalierbar in Reihe geschaltet werden, dass sich das Leistungsspektrum flexibel an den jeweiligen Wärme- oder Kühlbedarf anpassen kann. Außerdem ergibt sich durch die Reihenschaltung ein höheres Temperaturniveau im gesamten Heizsystem, was für industrielle Prozesse wichtig ist. Hochtemperatur-Wärmepumpen (HTWP) sind zur Prozesswärme-Erzeugung für einen Bereich bis zu 150 °C geeignet. In Deutschland beträgt die Nachfrage im Jahr etwa 100 TWh. Dank der Erzeugung mehrerer Prozesswärme-Einheiten durch eine Energie-Einheit können der Primärenergie-Bedarf und der CO2-Ausstoß stark reduziert werden. Weitere Infos, auch zu staatlichen Fördermöglichkeiten, gibt es beim Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V. unter: www.waermepumpe.de

Kurz erklärt

Wärmepumpen nutzen die Prinzipien der Thermodynamik. Ihre vier Hauptkomponenten sind Verdampfer, Kompressor, Kondensator und Expansionsventil. Je nach Typ und Einsatzbereich wandeln moderne Wärmepumpen in der Regel das 3- bis 4-Fache des eingesetzten Stroms in Wärmeenergie um.