Heinz-Werner Hölscher sieht Abwärme, Wärmepumpen und Geothermie als Schlüsseltechnologien für die Wärmewende

Die Zukunft der CO₂-freien Wärmeversorgung liegt in nachhaltigen Technologien wie Abwärmenutzung, Wärmepumpen und Geothermie. Experten wie Heinz-Werner Hölscher aus Freiburg unterstreichen die Notwendigkeit, diese Quellen weiter zu erschließen und in bestehende Infrastrukturen zu integrieren. Die Kommunale Wärmeplanung und gezielte Fördermaßnahmen spielen dabei eine entscheidende Rolle, um die Wärmewende effektiv und effizient umzusetzen.

Gleichzeitig müssen Herausforderungen wie hohe Anfangsinvestitionen, der Mangel an Fachkräften und die Akzeptanz in der Bevölkerung angegangen werden. Durch frühzeitige Kommunikation, Investitionen in Aus- und Weiterbildung sowie die Schaffung geeigneter Rahmenbedingungen kann das volle Potenzial von Wärmepumpen und Geothermie für eine nachhaltige Wärmeversorgung ausgeschöpft werden.

Wärmepumpen als Schlüsseltechnologie für die Wärmewende

Wärmepumpen gelten bereits heute als eine der vielversprechendsten Technologien für die Wärmewende. Sie nutzen Umweltwärme aus Luft, Wasser oder Erdreich und wandeln diese mithilfe von Strom in nutzbare Heizenergie um. Experten wie Heinz-Werner Hölscher betonen die Effizienz dieser Systeme: „Wärmepumpen können bis zu fünfmal mehr Wärmeenergie erzeugen, als sie an elektrischer Energie verbrauchen.“

Vorteile und Herausforderungen von Wärmepumpen

Die Vorteile von Wärmepumpen liegen auf der Hand:

• Hohe Effizienz und niedrige Betriebskosten
• Nutzung erneuerbarer Energiequellen
• Möglichkeit zur Kühlung im Sommer
• Geringer Wartungsaufwand

Allerdings gibt es auch Herausforderungen zu bewältigen, betont Heinz-Werner Hölscher. Experten weisen darauf hin, dass die Anfangsinvestitionen für Wärmepumpen oft höher sind als bei konventionellen Heizsystemen. Zudem ist die Effizienz stark von der Gebäudedämmung und der Vorlauftemperatur abhängig. Die Entwicklung der letzten Jahre zeigt, dass Wärmepumpen im Neubau sich bereits als Stand der Technik durchgesetzt haben.

Wie die Studie des Fraunhofer ISE zum Forschungsprojekt „WP_SMART im Bestand“ aufzeigt, bietet die Wärmepumpe jedoch auch im Bestand große Potenziale. Die Ergebnisse dieses Feldeinsatzes von unterschiedlichen Wärmepumpen hat gezeigt, dass Wärmepumpen auch im Gebäudebestand genutzt werden können, ohne dass eine Komplettsanierung auf einen energetischen Neubaustandard erforderlich ist.

Geothermie als nachhaltige Wärmequelle

Neben Wärmepumpen, merkt Heinz-Werner Hölscher an, spielt auch die Geothermie eine wichtige Rolle in der Wärmewende. Dabei wird die im Erdinneren gespeicherte Wärme genutzt, um Gebäude zu heizen oder Strom zu erzeugen. Experten sehen in der Geothermie großes Potenzial für eine nachhaltige Energieversorgung.

Oberflächennahe und Tiefengeothermie

Man unterscheidet zwischen oberflächennaher und Tiefengeothermie:

• Oberflächennahe Geothermie nutzt die Wärme bis etwa 400 Meter Tiefe und eignet sich besonders für Einzelgebäude oder kleine Wohngebiete.
• Tiefengeothermie erschließt Wärmereservoire in mehreren Kilometern Tiefe und kann ganze Stadtteile mit Wärme versorgen.

Experten wie Heinz-Werner Hölscher betonen die Vorteile der Geothermie: „Geothermische Anlagen liefern konstant Wärme, unabhängig von Tages- oder Jahreszeit. Das macht sie zu einer zuverlässigen Ergänzung zu anderen erneuerbaren Energiequellen.“

Geothermie-Projekte in Deutschland

In Deutschland gibt es bereits zahlreiche erfolgreiche Geothermie-Projekte. Ein Beispiel ist München, wo die Stadtwerke planen, bis 2040 die gesamte Fernwärmeversorgung auf Geothermie umzustellen. Auch in der Region um Freiburg gibt es vielversprechende Ansätze, da der Oberrhein nach ersten Untersuchungen interessante Potenziale für die Nutzung der Tiefengeothermie bietet.

Abwärmenutzung

Verschiedene Studien zeigen, wie groß das Potenzial industrieller Abwärme in Deutschland ist.  So könnten mit der in Deutschland nutzbaren Abwärme theoretisch fast sechs Millionen Zwei-Personen-Haushalte klimaneutral beheizt werden. Heinz-Werner Hölscher erklärt: Die Plattform für Abwärme des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle schafft erstmals eine Übersicht zu gewerblichen Abwärmepotentialen in Deutschland. Ziel ist es, die Abwärmedaten von Unternehmen mit einem Gesamtendenergieverbrauch von mehr als 2,5 Gigawattstunden pro Jahr öffentlich zugänglich zu machen und damit die Energieffizienz in Deutschland weiter zu steigern.

Intelligente Steuerung und Sektorenkopplung

Um das volle Potenzial von Wärmepumpen, Abwärmenutzung und Geothermie auszuschöpfen, ist eine intelligente Steuerung und teilweise auch eine Vernetzung der Systeme erforderlich, merkt Heinz-Werner Hölscher an. Experten betonen die Bedeutung der Sektorenkopplung: „Durch die Verknüpfung von Strom- und Wärmesektor können Überschüsse aus erneuerbaren Energien optimal genutzt werden und so die Effizienz des Gesamtsystems gesteigert werden.“

Konkret bedeutet dies, dass beispielsweise Wärmepumpen in Zeiten hoher Stromproduktion aus Wind und Sonne verstärkt betrieben werden können, um Wärme zu erzeugen und zu speichern. Diese kann dann bei Bedarf genutzt werden, wenn weniger erneuerbare Energie zur Verfügung steht. Die Entwicklung von Mess- und Steuerungs-Technologien spielen dabei eine entscheidende Rolle, um die Flexibilität und Effizienz des Gesamtsystems zu erhöhen.

Aber auch bei leitungsgebundenen Wärmeversorungssystemen, wie Nah- und Fernwärmenetzen, ist oftmals zur Steigerung der Effizienz und Versorgungsicherheit eine intelligente Vernetzung und Steuerung der unterschiedlichen Wärmequellen erforderlich. So können beispielsweise oftmals erst mit einer Kombination aus BHKW, Tiefengeothermie oder Abwärme der erforderlichen Wärmebedarf optimal abgedeckt werden.

Herausforderungen und Lösungsansätze für die Zukunft der Wärmewende nach Heinz-Werner Hölscher

Trotz der vielversprechenden Perspektiven für Wärmepumpen, Abwärme und Geothermie gibt es noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Experten identifizieren folgende Kernaspekte:

Fachkräftemangel und Qualifizierung

Ein zentrales Problem ist der Mangel an qualifizierten Fachkräften für die Installation und Wartung von Wärmepumpen und Geothermieanlagen. „Wir müssen verstärkt in Aus- und Weiterbildung investieren, um den steigenden Bedarf an Fachpersonal zu decken“, betont Heinz-Werner Hölscher aus Freiburg. Hier sieht er auch die Handwerksbetriebe genauso wie Energieversorger in der Pflicht, Schulungen und Qualifizierungsmaßnahmen anzubieten. Zudem sollten gerade Kooperationen zwischen Industrie, Handwerk und Bildungseinrichtungen gefördert werden, um praxisnahe Ausbildungsprogramme zu entwickeln und den Wissenstransfer zu beschleunigen.

Akzeptanz in der Bevölkerung

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist laut Heinz-Werner Hölscher die Akzeptanz in der Bevölkerung, insbesondere bei Geothermieprojekten. Experten plädieren für eine frühzeitige und transparente Kommunikation: „Wir müssen die Bürgerinnen und Bürger von Anfang an in die Planungen einbeziehen und ihre Bedenken ernst nehmen. Nur so können wir Vertrauen schaffen und die Wärmewende gemeinsam gestalten.“ Informationskampagnen, Bürgerbeteiligungsmodelle und die Förderung von Pilotprojekten können dazu beitragen, die Akzeptanz zu erhöhen und Vorbehalte abzubauen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wärmepumpen und Geothermie entscheidende Technologien für die Zukunft der Heizung und die erfolgreiche Umsetzung der Wärmewende sind. Experten wie Heinz-Werner Hölscher betonen die Notwendigkeit, diese Systeme weiter zu fördern und in bestehende Infrastrukturen zu integrieren. Durch die Kombination mit erneuerbaren Energien und intelligenten Steuerungssystemen können Wärmepumpen und Geothermie einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung von CO₂-Emissionen im Gebäudesektor leisten.

Um das volle Potenzial dieser Technologien auszuschöpfen, sind jedoch weitere Anstrengungen erforderlich. Dazu gehören Investitionen in Forschung und Entwicklung, der Ausbau von Förderprogrammen und die Schaffung geeigneter regulatorischer Rahmenbedingungen. Mit dem richtigen Mix aus technologischen Innovationen, politischer Unterstützung und gesellschaftlichem Engagement kann die Wärmewende erfolgreich gestaltet und ein entscheidender Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.

Quellen:

• waermepumpe.de/
• geothermie.de/
• umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/geothermie 
• ise.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/waerme-und-kaeltetechnik.html 
• dena.de/themen-projekte/energieeffizienz/gebaeude/heizen-und-kuehlen/waermepumpen/
• geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/h/hydrothermale-lagerstaette
• bdew.de/presse/pressemappen/waermewende/
• ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/news/2024/waermepumpenfeldstest-zwischenergebnisse-bestaetigen-effizienten-betrieb-auch-im-altbau.html
• bfee-online.de/BfEE/DE/Effizienzpolitik/Plattform_fuer_Abwaerme/plattform_fuer_abwaerme_node.html