Mehr Effizienz, weniger CO2: Fernwärme könnte in vielen Fällen noch umweltfreundlicher werden, wenn man zusätzlich Wärmepumpen einsetzt, zeigt eine Studie der TU Wien.
Wärmepumpen-Anteil bis 30 Prozent realistisch
Die Energy Economics Group der TU Wien hat Ende März ein Forschungsprojekt abgeschlossen, in dem das Potenzial von Wärmepumpen im Fernwärmebereich untersucht wurde. Das Ergebnis: In vielen Fernwärmenetzen könnte die Wärmepumpentechnik 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 bis 30 Prozent bei der Erzeugung von Fernwärme bis zum Jahr 2050 ist für viele Fernwärmenetze realistisch.
„Wir haben unterschiedliche österreichische Fernwärmenetze analysiert und nachgerechnet, ob der Einsatz von Großwärmepumpen im Zeitraum 2030 bis 2050 technisch und ökonomisch sinnvoll ist“, sagt Gerhard Totschnig von der Energy Economics Group (Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe) der TU Wien. Dabei wurden nicht nur die stündlich aufgelöste Simulation der zu erwartenden Effizienzen von Strom zu Wärme berücksichtigt, sondern auch Steuern und Netzgebühren und Projektionen über künftige Kosten von Energieträgern und CO2-Emissionszertifikaten.
"Das Potenzial muss im Einzelfall genau durchgerechnet werden"
Die Analysen ergaben, dass ein Einsatz von Wärmepumpen in den meisten Fernwärmenetzen bereits im Jahr 2030 wirtschaftlich ist. Wie stark sie eingesetzt werden, hänge 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 seien Wärmepumpen eine wirtschaftliche Lösung – ganz speziell in Kombination mit Rauchgaskondensation.
Entscheidend ist nach Ansicht der Forscher 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. „Aus diesen Gründen hängt die Wirtschaftlichkeit und das Potential von Wärmepumpen von den Gegebenheiten im Einzelfall ab und muss genau durchgerechnet werden“, betont Totschnig. (aho)