Großwärmepumpen: Schlüsseltechnologie für die Dekarbonisierung der Fernwärme

Mit ihrem enormen Leistungs- und CO2-Einsparungs-Potenzial sind Großwärmepumpen ein zentraler Player auf dem Weg zu einem klimaneutralen Energiesystem. Diese Botschaft kommt zunehmend am Markt an: Die Ausbaukurve zeigt steil nach oben, immer mehr Großprojekte gehen in die Umsetzung. Das Hamburg Institut bündelt Expertise und Erfahrung in diesem Themenfeld und bietet professionelle Unterstützung.

Großwärmepumpen – unsere Leistungen im Überblick:

  • Technologiespezifische Fachgutachten
  • Potenzialanalysen für unterschiedlichste Wärmequellen und Anlagenkonzepte
  • Thermodynamische Modellierung
  • Abbildung von Teillastverhalten
  • Regelmäßiger Herstelleraustausch sowie herstellerneutrale Gegenüberstellung
  • Techno-ökonomische Bewertung
  • Einschätzung zur Genehmigungsfähigkeit
  • Fördermittelberatung

Warum Großwärmepumpen im künftigen Energiesystem unverzichtbar sind

Die Energiewende ist untrennbar mit der Wärmewende verbunden – und Großwärmepumpen spielen dabei eine zentrale Rolle. Sie ermöglichen eine effiziente und klimafreundliche Versorgung mit Wärme, indem sie Umweltenergie aus Luft, Wasser oder Abwärmequellen nutzbar machen. Gerade in der Fernwärme bieten sie eine nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen und leisten damit einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung.

Großwärmepumpen nutzen elektrische Energie, um thermische Energie auf ein nutzbares Temperaturniveau anzuheben. In Kombination mit erneuerbarem Strom können sie nahezu emissionsfrei arbeiten und so die CO2-Bilanz von Fernwärmesystemen drastisch senken. Zudem bieten sie eine hohe Effizienz, da sie bereits vorhandene Umwelt- oder Prozesswärmequellen optimal ausschöpfen.

Flexibel integrierbar
Ihr technisches Grundprinzip ist bewährt und erprobt. Moderne Großwärmepumpen lassen sich flexibel in bestehende und neue Fernwärmenetze integrieren. Sie eignen sich sowohl für den Einsatz in urbanen Ballungsräumen als auch in industriellen Anwendungen, wo sie Abwärme aus Produktionsprozessen effizient weiterverwerten können. In Kombination mit Wärmespeichern tragen sie zur Netzstabilität bei und unterstützen eine optimierte Nutzung erneuerbarer Energien.

Großwärmepumpe im Geothermie-Heizwerk der Stadtwerke Schwerin GmbH – fotografiert bei der Vor-Ort-Begehung im Rahmen des Netzwerks innovative und grüne Fernwärme Norddeutschland

Ihr Partner für Forschung und praxisnahe Umsetzung

Das Hamburg Institut befasst sich seit vielen Jahren mit der Technologie der Großwärmepumpen: In großvolumigen Forschungsprojekten leisten wir Grundlagenarbeit, um den Markthochlauf zu unterstützen. Zugleich begleiten wir Unternehmen mit praxisnaher Beratung bei der Konzeptentwicklung und erfolgreichen Implementierung dieser Schlüsseltechnologie.

Unsere Leistungen reichen von der Erstellung technologiespezifischer Fachgutachten und Potenzialanalysen für verschiedene Wärmequellen und Anlagenkonzepte bis hin zur thermodynamischen Modellierung und Simulation von Teillastverhalten. Dank unseres regelmäßigen Austauschs mit Herstellern können wir eine herstellerneutrale Gegenüberstellung verschiedener Systeme bieten und eine fundierte techno-ökonomische Bewertung durchführen. Darüber hinaus unterstützen wir bei der Einschätzung der Genehmigungsfähigkeit von Anlagen und beraten umfassend zu passenden Fördermitteln.

Kontaktieren Sie uns und lassen Sie uns gemeinsam die Wärmewende vorantreiben!

Referenzen im Bereich Grosswärmepumpen

Die Stadtwerke Neustadt in Holstein realisieren eine der ersten Meerwasser-Wärmepumpen in einem größeren Wärmenetz in Deutschland. Das Hamburg Institut begleitet das Leuchtturm-Projekt bereits seit 2016: Unsere Experten beraten u.a. zu technischen Fragestellungen, Lösungsansätzen, Auslegungen, Wirtschaftlichkeit und Genehmigungsplanung.

Im Forschungsprojekt Wärmewende: Strategien für den Einsatz klimaneutraler Fernwärmetechnologien untersucht das Hamburg Institut gemeinsam mit Konsortialpartnern zentrale Fragen zur Zukunft der Fernwärmeversorgung. Darin werden verschiedene klimaneutrale Fernwärmetechnologien, u.a. Großwärmepumpen, betrachtet, mögliche Hürden identifiziert und Maßnahmen zur Überwindung dieser Hemmnisse entwickelt.

2022 initiierte das Hamburg Institut das „Netzwerk innovative und grüne Fernwärme Norddeutschland“. Es verbindet Versorgungsunternehmen mit dem Ziel, Ideen und Erfahrungen zur klimaneutralen Gestaltung von Fernwärmenetzen auszutauschen und Lösungsansätze voranzutreiben. Bei regelmäßigen Netzwerktreffen wird zu Schwerpunktthemen wie Großwärmepumpen informiert und diskutiert.

Im Auftrag der Energieversorgung Sylt GmbH erstellte das Hamburg Institut einen Transformationsplan nach BEW Modul I für das Fernwärmenetz von Westerland mit einem Wärmebedarf von ca. 27 GWh/a. Der Fokus der Betrachtungen lag auf Lösungen mit Großwärmepumpen mit Luft und Abwasser aus einer Kläranlage. 

Weitere referenzen. Unser Beitrag zum thema erneuerbare Wärme

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25. Februar 2025
ASEW-Webinar „Orts- und marktbasierte Bilanzierungsmethode – THG-Bilanzierung von Strom“, mit Juliane Mundt, 10 – 11:30 Uhr
7. April 2025
REC Market Meeting 2025, mit Marina Kemper und Elena Chvanova, „Designing GO systems for heating and cooling“, 7. April 2025, 14 – 17 Uhr, Amsterdam