Großwärmepumpe der Wien Energie
Auf dem Weg zur Klimaneutralität spielen Großwärmepumpen, wie hier in Wien, eine immer größere Rolle. Auch in Sachsen könnten sie in Zukunft Fernwärmenetze erhitzen. Bildrechte: picture alliance/dpa/APA | Hans Klaus Techt

Energiewende Wissenschaftler fordern Großwärmepumpen für preiswerte Fernwärme in Sachsen

25. April 2024, 17:16 Uhr

In vielen Eigenheimgebieten sieht man sie an jeder Ecke: Wärmepumpen. Allerdings gibt es nicht nur die kleine Version für einzelne Häuser, sondern auch eine große, mit der man über ein Fernwärmenetz ganze Städte beheizen kann. Hierzulande sind diese Anlagen noch eine Seltenheit. Wissenschaftler fordern jetzt, dass Sachsen verstärkt auf diese Großwärmepumpen setzt. Es gibt jedoch Kritik.

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Geht es um die Zukunft des Heizens, ist oft von grünem Wasserstoff die Rede. Dieser soll statt Erdgas verbrannt werden, um zum Beispiel Fernwärmenetze zu betreiben. Doch grüner Wasserstoff ist rar und teuer. Wissenschaftler der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG) plädieren deshalb für eine andere Lösung. Sie fordern den Bau von mehr Großwärmepumpen zur Wärmeversorgung der sächsischen Haushalte. Bisher bleibe das Potenzial dieser Technologie weitgehend ungenutzt, schreiben die Autoren in der Studie "Erneuerbar, effizient, regional - Potenziale von Großwärmepumpen in Brandenburg und Sachsen", die sie im Auftrag der Rosa-Luxemburg-Stiftung erstellt haben.

"Wir gehen davon aus, dass der Bedarf an Versorgung mit Fernwärme in Sachsen weiter wächst. Aktuell sind vor allem fossile Energieträger notwendig, um sie zu erzeugen. In Zukunft wird ein erheblicher Teil dieser Wärme durch Großwärmepumpen bereitgestellt werden müssen", sagt der Leiter des Bereichs Hochtemperatur-Wärmepumpen in der Fraunhofer IEG, Fabian Ahrendts.

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Wärme aus Luft, Erdboden, Abwasser oder Abluft

Für die Studie wurden alle Wärmepumpen mit einer thermischen Leistung ab 500 Kilowatt als Großwärmepumpen definiert. Langfristig lasse sich der gesamte Wärmebedarf bis 200 Grad Celsius in Deutschland durch Wärmepumpen decken, heißt es. Großwärmepumpen könnten demnach bis 2045 mehr als 70 Prozent der Fernwärme in Deutschland bereitstellen. Die Wärme komme dabei beispielsweise aus dem Erdboden, Gewässern, der Luft, dem Abwasser oder der Abluft von Rechenzentren. In heutigen Fernwärmenetzen werden den Angaben zufolge je nach Länge Temperaturen von 90 bis 110 Grad benötigt.

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Infografik: Links in blau die Wärmequellen in der Umgebung, in der Mitte der Wärmetauscher und rechts in rot der Heizkreislauf. Bildrechte: MDR Wissen

Preiswerte Energie als soziale Frage

Für den energiepolitischen Sprecher der Linksfraktion im Sächsischen Landtag, Marco Böhme, ist die Forderung nach Großwärmepumpen auch eine soziale Frage: "Gerade in städtischen Gebieten und verdichteten Räumen, wo dezentrale Wärmepumpen an ihre Grenzen stoßen, müssen Großwärmepumpen zügig zur sauberen und preiswerten Wärmeversorgung beitragen. In Skandinavien oder Frankreich geschieht das bereits", sagte Böhme bei der Vorstellung der Studie.

In unserer Studie haben wir dargestellt, dass die Wärmepumpen beziehungsweise Großwärmepumpen bei den aktuellen Gaspreisen konkurrenzfähig sind.

Fabian Ahrendts Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie

Experte: Tagebauseen günstig für Großwärmepumpen

Fabian Ahrendts pflichtet ihm bei: "In unserer Studie haben wir dargestellt, dass die Wärmepumpen beziehungsweise Großwärmepumpen bei den aktuellen Gaspreisen konkurrenzfähig sind." Dieses Verhältnis werde sich durch die ansteigende CO2-Bepreisung weiter zugunsten der Wärmepumpe verschieben, so Ahrendts. Er hat neben den erneuerbaren Energien auch die vielen Tagebauseen und Grubengewässer in Sachsen als Preissenker ausgemacht. "Sachsen hat hier hervorragende Potenziale. Je tiefer ich Wärme aus dem Erdreich entnehmen kann, desto höher sind die Temperaturen und desto effizienter kann ich eine Wärmepumpe betreiben", erklärt der Wissenschaftler.

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Wohin mit der Fernwärme, wenn der Bedarf zurückgeht?

Kritik an den Plänen zur Großwärmepumpe kommt von dem Freiberger Energieexperten Timo Leukefeld: "Gebäude werden in Zukunft energetisch saniert. Das heißt, der Bedarf an Heizwärme geht drastisch zurück. Und dann ist klar: Wenn ich ein zentrales System installiere, wo ich wegen der kilometerlangen Rohrleitungen sehr hohe Wärmeverluste habe, dann gibt es gigantische Verluste und immer weniger Abnehmer", sagt Leukefeld. In der Trendforschung gehe man davon aus, dass grüne Fernwärme in solchen Systemen in Zukunft dreimal so viel kosten werde wie heute. Es stelle sich die Frage: "Können sich die Menschen das leisten und ist das sozial?"

Wir gehen in der Trendforschung davon aus, dass grüne Fernwärme in solchen Fernwärmesystemen in Zukunft dreimal so viel kosten wird wie heute. Und dann stellt sich die Frage: Können sich die Menschen das leisten und ist das sozial?

Timo Leukefeld Energieexperte

Ein Gebäude mit dunklem Dach und dunkler Fassade.
Diesen Plattenbau in Aschersleben hat Timo Leukefeld mit seiner Firma energieautark umgerüstet. Statt auf Wärmepumpen hat die Firma auf Infrarotheizungen gesetzt. Bildrechte: Timo Leukefeld GmbH

Infrarotheizung statt Wärmepumpe

Alternativ spricht er sich für kleine, dezentrale Lösungen aus - allerdings ohne Wärmepumpe. "In Aschersleben haben wir mittlerweile die Wohnungen von drei energetisch sanierten DDR-Plattenbauten mit Infrarotheizungen ausgerüstet." Die Strahler mit einer Anschlussleistung von 400 Watt seien dabei beispielsweise in die Deckenleuchten der Zimmer integriert worden. Der Strom für die Heizung und die Warmwasser-Boiler komme von der PV-Anlage auf dem Dach.

Eine Infrarotheizung wird in die Deckenverkleidung im Wohnraum eines Einfamilienhauses integriert.
Infrarotheizungen können zum Beispiel an der Decke eines Raumes angebracht werden. Bildrechte: dpa | Daniel Karmann

Wartungsarme Technologie in Zeiten des Handwerkermangels

"Dieses Heizsystem kostet im Gesamtsystem mit ca. 14.000 Euro deutlich weniger als eine Wärmepumpe, die mit dem Drei- bis Vierfachem zu Buche schlägt." Das Infrarotsystem halte mit 30 Jahren zudem viel länger und sei über diese Zeit hinweg recht wartungsarm. "Gerade in Zeiten des Handwerkermangels brauchen wir solche Low-Tech-Ansätze", denkt Leukefeld. Er kommt in den Gebäuden nach eigenen Angaben auf einen sogenannten Autarkiegrad von 60 Prozent - also eine unabhängige Stromversorgung, ohne dass Strom aus dem allgemeinen Niederspannungsnetz kostenpflichtig bezogen werden muss.

MDR (sth)

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | MDR SACHSENSPIEGEL | 24. April 2024 | 19:00 Uhr

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