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Was ist eigentlich eine Großwärmepumpe?
Darum geht’s: Großwärmepumpen nutzen Strom, um Umweltwärme im großen Maßstab klimafreundlich für Heizzwecke nutzbar zu machen.
Bis zu 70 Prozent der Wärme in deutschen Wärmenetzen könnte zukünftig von Großwärmepumpen kommen, schätzen die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG) und die Denkfabrik Agora Energiewende und betonen damit das große Potential von Großwärmepumpen für die Energiewende. Deshalb werden Großwärmepumpen eine zentrale Rolle in der zukünftigen Wärmeversorgung spielen und können als Alternative zu konventionellen Wärmeerzeugungsanlagen dienen.
Technologisch ausgereift und bestens geeignet für die Sektorkopplung (hier geht’s zum Erklärbeitrag Sektorkopplung) können sie sowohl in kleinen Nahwärme- als auch in großen Fernwärmenetzen eingesetzt werden. Worauf es dabei ankommt? Wichtig ist vor allem, dass die Großwärmepumpen (Leistung von mindestens 500 kW thermisch) auf eine für das entsprechende Wärmenetz geeignete lokal verfügbare Wärmequelle zugreifen können und passend zu den lokalen Gegebenheiten ausgewählt werden. Denn während Wärmepumpen zur Einzelgebäudeheizung in den meisten Fällen Außenluft nutzen, steht Großwärmepumpen ein besonders breites Spektrum an Energiequellen zur Verfügung, darunter Flusswasser, Geothermie oder Abwärme. Es gilt also, je passender geplant, desto besser die Kosten- und Energieeffizienz.
Vorhandene Infrastrukturen nutzen und Wärmespeicher einbinden
Flusswasserwärmepumpen lohnen sich beispielsweise vor allem dann, wenn bereits vorhandene Infrastruktur von Ein- und Auslaufbauwerken genutzt werden kann. Viele Kraftwerke, die auch Wärme auskoppeln und in ein Wärmenetz abgeben, liegen an Flüssen und verfügen bereits über solche Anlagen. Ein schönes Beispiel ist der Einsatz einer innovativen Flusswärmepumpe im Rhein im Rahmen des Reallabors der Energiewende „Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen“. Als klimaneutrale Wärmequelle kann sie Fernwärme für rechnerisch rund 3.500 Haushalte erzeugen.
Geothermie gilt als besonders zuverlässige Wärmequelle, denn die Temperatur im Untergrund bleibt das ganze Jahr über stabil und es müssen kaum Schwankungen ausgeglichen werden. Ist die Temperatur jedoch zu niedrig, um direkt ins Wärmenetz eingespeist zu werden, können auch hier Großwärmepumpen helfen, die Lücke zu decken. Das gilt auch für unvermeidbare Abwärme - beispielsweise aus industriellen Prozessen, Rechenzentren oder Kühlsystemen. Sind die Temperaturen für das direkte Einspeisen der Erdwärme ins Wärmenetz jedoch zu niedrig, können Großwärmepumpen die Lücke schließen.
Durch die Einbindung von Wärmespeichern kann auch auf Signale aus dem Strommarkt reagiert und dieser entlastet werden, beispielsweise wenn besonders viel Strom aus erneuerbaren Energiequellen ins Netz eingespeist wird und ein Teil dann in Form von Wärme gespeichert werden kann.
Aktuelle Handreichungen des BAFA helfen bei Planung und Genehmigung
Wer vorhandene Infrastrukturen nutzt, frühzeitig plant, alle Beteiligten mit einbezieht und Genehmigungsverfahren rechtzeitig einleitet, kann die Vorteile von Großwärmepumpen optimal nutzen. Durch das Geothermie-Beschleunigungsgesetz, das im Dezember 2025 in Kraft getreten ist, werden die Genehmigungsverfahren für Großwärmepumpen schneller (wir berichteten). Ein wichtiger Hebel ist insbesondere, dass Großwärmepumpen im überragenden öffentlichen Interesse liegen.
Bei der Planung und Genehmigung helfen können auch aktuelle Handreichungen des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Sie erläutern die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen für Großwärmepumpen sowie Fragen zur Genehmigungsbedürftigkeit und -fähigkeit der Anlagen. Konkrete Projekterfahrungen stärken das technische Verständnis von Planenden und Anwendern - mit besonderem Fokus auf Anlagen, die Umgebungsluft, Oberflächengewässer oder Klarwasser aus Kläranlagen als Wärmequelle nutzen.
Unterstützung für die Nutzung von Großwärmepumpen gibt es auch durch die „Bundesförderung für effiziente Wärmenetze“ (BEW). Gefördert werden unter anderem Transformationspläne und Machbarkeitsstudien, Infrastrukturen, Übergabestationen sowie Erzeugungsanlagen, Einzelmaßnahmen für Bestandsnetze sowie Betriebskosten für Großwärmepumpen.