Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Wärmepumpen in Städten und Quartieren
Die Wärmeversorgung wird in den kommenden Jahren in Städten und Quartiere zunehmend auf klimafreundliche Technologien umgestellt. Durch intelligente Lösungen kann die Wärmepumpe einen wichtigen Beitrag zur Modernisierung und Dekarbonisierung von Städten, Quartieren und Wärmenetzen leisten, indem auch die bestehende Infrastruktur genutzt wird.
Drei Arten von Wärmenetzsystemen bieten sich für die Integration von Wärmepumpen in Städten und Quartieren an: (1) kalte Nahwärme, (2) klassische Nahwärme und (3) Fernwärme. Die drei Varianten unterscheiden sich in ihren Anwendungsfeldern. Beim Konzept der kalten Nahwärme wird die Wärme dezentral gewonnen und in ein Netz gespeist, das mit einem geringen Temperaturniveau von 8 bis 20°C betrieben werden. Ein klassisches Nahwärmenetz wird in der Regel um eine einzelne Heizzentrale in einem Quartier oder einem Wohnkomplex errichtet. Zunehmend übernehmen große Wärmepumpen-Anlagen diese Rolle und ersetzen oder ergänzen den fossilen Wärmeerzeuger. Fernwärmenetze sind bestehende Systeme und versorgen rund 15% des deutschen Wärmebedarfs.
Vorteile
- Bei kalten Nahwärmenetzen können Systemtemperaturen niedrig gehalten werden, so dass eine Dämmung der Leitungen nicht nötig ist.
- Klassische Nahwärme eignet sich aufgrund der höheren Systemtemperatur besonders für die Umstellung bestehender Quartiersnetze (Gebäudebestand).
- In Fernwärmesystemen können Wärmepumpen flexibel eingesetzt werden, zum Beispiel zur Absenkung der Rücklauftemperatur.
FuE zu Wärmepumpen in Städten und Quartieren
- Installation, Betrieb, Monitoring und Systemeinbindung von Wärmepumpen in Fernwärmenetze
- Analyse regulatorischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen
- Konzeptionelle sowie messtechnische Analyse der Großwärmepumpen-Anlagen
- Technologiebewertung und ökonomische Betrachtungen