Der Markt für Haushaltswärmepumpen ist nach dem Boom 2023 eingebrochen. Industrieunternehmen sind jedoch weniger zurückhaltend und setzen vermehrt auf Grosswärmepumpen, um ihre CO₂-Bilanz zu verbessern. BASF baut aktuell die weltweit größte Wärmepumpe zur Erzeugung von Prozessdampf.
Ihr Browser ist veraltet. Bitte aktualisieren Sie Ihren Browser auf die neueste Version, oder wechseln Sie auf einen anderen Browser.\BASF baut die weltweit grösste Wärmepumpe zur Erzeugung von Prozessdampf. Der Markt für Haushalts wärmepumpe n ist nach dem Boom im Jahr 2023 eingebrochen. Die Zahlen, die der Bundesverband Wärmepumpe n (BWP) vor zwei Wochen veröffentlicht hat, zeigen es deutlich: In Deutschland sind 2024 nur 193’000 Wärmepumpe n verkauft worden, 46% Prozent weniger als im Vorjahr.
Industrielle Kunden sind weniger zurückhaltend. Von den fast zehn Gigatonnen Kohlendioxid, die Industrieunternehmen 2024 emittiert haben, was 25% der globalen Gesamtemissionen entspricht, stammten zwei Drittel aus der Verbrennung von Gas, Öl oder Kohle zur Bereitstellung von Wärme für die unterschiedlichsten Produktionsprozesse. Auch fossil betriebene Fernwärmenetze belasten die Atmosphäre mit ihren CO₂-Emissionen stark. Mit modernen Grosswärmepumpen können Industrie und Fernwärmelieferanten ihre CO₂-Bilanz erheblich verbessern. Und sie tun das auch in zunehmendem Umfang. Grosswärmepumpen (GWP) unterscheiden sich von den in Vorgärten oder Hinterhöfen vor sich hin werkelnden Maschinen im Wesentlichen durch die Wärmeleistung, die sie bereitstellen können. Während die für ein durchschnittliches Einfamilienhaus geeigneten Pumpen rund 10 Kilowatt thermische Leistung (kWth, auch Heizleistung genannt) bieten, beginnt das Leistungsspektrum ihrer grossen Geschwister bei 200 kWth und reicht bis zu mehreren Dutzend Megawatt (MWth). Das grundlegende Prinzip ist das gleiche und besteht aus vier Schritten. Schritt eins: Ein in einem geschlossenen Kreislauf geführtes Kältemittel nimmt in einem Verdampfer bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck via Wärmetauscher Wärme aus der Umgebung (Luft, Wasser) auf und wird dabei gasförmig. Schritt zwei: Ein Kompressor setzt das Gas unter hohen Druck, wobei die Temperatur steigt. Schritt drei: In einem Kondensator gibt das Mittel die Wärme bei der hohen Temperatur wieder ab und kondensiert dabei. Schritt vier: Ein Entspannungsventil reduziert den Druck auf den Ausgangswert, und der Kreislauf beginnt von vorne. Die Kompressoren werden in den meisten Fällen elektrisch angetrieben. Mit einer Einheit elektrischer Leistung lassen sich mit einer Wärmepumpe drei bis fünf Einheiten thermische Leistung erreichen. Dieses Verhältnis von thermischer zu elektrischer Leistung heisst Coefficient of Performance (COP). Kommt der Strom für die Kompressoren aus regenerativen Quellen, ist der Betrieb von Wärmepumpe klimaneutral. Esbjerg ist die einzige Stadt an der dänischen Nordseeküste mit grösserer wirtschaftlicher Bedeutung. Im ehemals von der Fischerei geprägten Hafen, in dem heute die Offshore-Industrie im Mittelpunkt steht, produzierte bis Mitte des vergangenen Jahres ein Kohlekraftwerk Fernwärme und hat damit rund die Hälfte der Einwohner von Esbjerg und der Nachbarstadt Varde versorgt. Doch mit der Kohle ist nun Schluss, denn das Kraftwerk ist abgestellt. Stattdessen ist eine GWP in Betrieb gegangen. Die GWP stellt eine Heizleistung von 70 MW bereit und arbeitet mit Kohlendioxid (CO₂) als Kältemittel. Das Kältemittel ist ökologisch unbedenklich, was wegen der unmittelbaren Nachbarschaft zum Wattenmeer entscheidend ist. Die Wärmequelle ist die Nordsee, die auch im Winter noch rund vier Grad Celsius warm ist. Vier Tonnen Wasser fliessen pro Sekunde durch den Wärmetauscher auf der Verdampferseite. Der COP wird mit 3,3 im Winter und 3,7 im Sommer angegeben. Den Strom für den Kompressor liefert ein nahe gelegener Windpark. Damit wird Wärme für 25’000 Haushalte klimaneutral erzeugt, und Esbjerg kommt ihrem Ziel näher, bis 2030 insgesamt klimaneutral zu werden. Die unter anderem in Zürich ansässige MAN Energy Solutions, die zu Volkswagen gehört, hat die GWP gebaut. Ähnliche Projekte laufen im dänischen Aalborg (177 MW), Köln (150 MW), Boston (35 MW) oder Helsinki (33MW). Siemens Energy baut ebenfalls GWP und nennt als Beispiel eine 20-MW-Anlage in Mannheim, die wie die MAN-Pumpe in Köln die Wärme aus dem Rhein entnimmt. In der Schweiz liefern Seen die Wärme für GWP, wie zum Beispiel der Vierwaldstättersee. In 30 bis 40 Metern Wassertiefe herrschen das ganze Jahr über Wassertemperaturen zwischen vier und acht Grad. Die Wärmeenergie des Wassers wird in den beiden Seeenergiezentralen im Horwer Seebecken und beim Inseli in Luzern mit Wärmetauschern für Wärmepumpen nutzbar gemacht. Im Endausbau steht eine thermische Leistung von 66 MW für das Fernwärmenetz zur Verfügung, mit der 10’500 Haushalte versorgt werden sollen. Das Beratungsunternehmen McKinsey geht davon aus, dass der Markt für Grosswärmepumpen bis 2030 pro Jahr mehr als 15% wächst. Für 2023 nennt das Unternehmen eine Marktgrösse von 4 Mrd. $. Die Berater von Frost & Sullivan erwarten bis 2035 einen Markt von 9,2 Mrd
Wärmepumpe Industrie CO2-Emissionen Nachhaltigkeit Umwelttechnik Großwärmepumpe
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