Nachbericht 24. Sitzung Forum Wärme

Wärmepumpen sind in vielen Fällen die Lösung oder Teil der Lösung, wenn es um die Dekarbonisierung des Wärmesektors geht. Bei der richtigen Auslegung sind jedoch zahlreiche Aspekte zu berücksichtigen. Diese Komplexität wurde den über 30 Teilnehmenden der 24. Sitzung des Forums Wärme anhand der Vorträge eindrucksvoll verdeutlicht. Die drei eingeladenen Fachreferenten Prof. Dr. Arne Speerforck (TU Hamburg), Dr. Gunnar Hansen (Hamburg Wasser) und John Ohlhaber (Bosch Thermotechnik – Buderus) teilten ihr Fachwissen in kurzweiligen Impulsen zur Wärmepumpentechnik und den Projekterfahrungen mit Wärmepumpen.

Die allgemeine Marktsituation der Wärmepumpe ist derzeit schwierig. Sinkende Gaspreise, durch die GEG-Debatte verunsicherte Hausbesitzer und auf die kommunale Wärmeplanung wartende Akteure haben dazu geführt, dass sich der Absatz im Vergleich zu 2022 nahezu halbiert hat - eine Herausforderung für Hersteller, die sich in einem umkämpften Markt behaupten und neue, innovative Modelle entwickeln müssen.

Die Notwendigkeit neuer Produktpaletten liegt in der europäischen F-Gas Verordnung begründet, die den Umstieg auf Kältemittel mit geringem „Global Warming Potential“, vorsieht. Die Auswahl von Kältemitteln mit guten thermodynamischen Eigenschaften sind dabei limitiert. Hersteller haben sich hier weitestgehend auf Propan festgelegt, allerdings erfordert die Wahl eines anderen Kältemittels gleichzeitig eine Neuentwicklung des Wärmepumpenportfolios. Zu sehr sind die einzelnen Modelle auf den Betrieb mit dem jeweiligen Kältemittel abgestimmt. Wesentlicher Nachteil von Propan ist die hohe Brennbarkeit, weshalb beispielsweise Sicherheitsabstände zwischen der Wärmepumpe und anderer Technik notwendig ist.

Die Effizienz einer Wärmepumpe bestimmt sich im Wesentlichen durch die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmesenke. Eine Vergleichbarkeit zwischen zwei Anlagen gestaltet sich daher schwierig. Eine Bewertungsmöglichkeit ist der sogenannte Gütegrad, das Verhältnis aus dem realer Anlageneffizienz und thermodynamisch idealer Effizienz. Gute Anlagen liegen im Bereich 0,5-0,6. Größere Feldstudien zu Effizienzen im Betrieb sind rar, hier existiert lediglich die oftmals angeführte Studie des Fraunhofer ISE. Erdwärmepumpen schneiden in der Gesamtjahresbetrachtung meist besser ab als Luftwärmepumpen. Mit Blick auf den Marktanteil dominieren mit 93% aber klar letztere. Dies hat mit Erschließungskosten der Wärmequelle zu tun. Außerdem verschiebt sich der Wärmebedarf bei modernen Gebäuden schwerpunktmäßig in Richtung Warmwasser. Im Sommerfall kann die Luftwärmepumpe dann sogar auf höhere Wärmequelltemperaturen zurückgreifen, als sie aus dem Erdreich gewonnen werden können.  

Die Wärmequelle ist allgemein ein wichtiger Aspekt, der in der Planung zu berücksichtigen ist. Im Besonderen gilt dies für die Großwärmepumpe Dradenau am Klärwerk von Hamburg Wasser. Das gereinigte Abwasser bietet sehr gute Wärmequellentemperaturen zwischen 10°C im Winter und 25°C im Sommer an. Bei der Einbindung der Wärmepumpen in das Ablaufgerinne sind aber variierende Volumenströme und Strömungsaspekte interessante Herausforderungen. Die 60 MW Anlage speist ab August 2025 mit 95°C in den Wärmespeicher der Hamburger Energiewerke im Energiepark Hafen und stellt Fernwärme für 39.000 Haushalte bereit. Über die neue Gas-KWK Anlage wird die benötigte Fernwärmetemperatur erreicht, die bis zu 130°C betragen kann.

Im Anschluss an die Vorträge wurde bei Essen und Getränken genetzwerkt. Unser besonderer Dank gilt unserem Mitgliedsunternehmen mgm consulting partners, die ihre Räumlichkeiten in der HafenCity für die Sitzung zur Verfügung gestellt haben.