EWI sieht starken Zubau bei Großwärmepumpen

Den Markthochlauf von Großwärmepumpen auf deutschem Boden hat das Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln (EWI) unter die Lupe genommen. Das Institut wertete dafür erstmals systematisch Primärdaten öffentlich angekündigter Projekte aus. Betrachtet wurden Anlagen mit einer thermischen Leistung von über 500 kW, die vor allem in Wärmenetzen sowie in industriellen Anwendungen im Einsatz sind.

Auf Basis der ausgewerteten Daten gehen die Forschenden des EWI von einem Leistungszuwachs aus. So könnte die installierte Leistung von Großwärmepumpen von aktuell rund 200 MW bis 2030 auf knapp 1.150 MW steigen und sich damit nahezu versechsfachen. Gleichzeitig zeigt die Analyse, dass sich die Investitionskosten stark voneinander unterscheiden. Einen klaren Zusammenhang zwischen Anlagengröße und Investitionskosten konnten die Wissenschaftler in ihrer Untersuchung nicht erkennen.

Projektspezifische Faktoren wirken stärker

Unterschiede stellten sie insbesondere zwischen bestehenden und geplanten Projekten fest. Bei bereits realisierten Anlagen streuen die Investitionskosten deutlich stärker als bei Vorhaben in der Planungsphase. Projektspezifische Faktoren wie Standortbedingungen oder die Einbindung in bestehende Netze beeinflussen die Kosten laut EWI stärker als reine Skaleneffekte. „Der Punkt, dass die Kostenspanne bei realisierten Projekten größer ist als bei geplanten, könnte auf hohe unvorhergesehene und projektspezifische Kosten im Bau der Anlagen hindeuten“, sagt Ann-Kathrin Klaas, Head of Research Area Energy Commodities am EWI.

Nach Einschätzung des Instituts liegen die tatsächlichen Investitionskosten vieler realisierter Großwärmepumpen zudem über den Werten, die in der wissenschaftlichen Literatur häufig angenommen werden. Klaas betont, dass viele bisherige Kostenschätzungen auf Modellannahmen beruhen. Die Auswertung realer Projektdaten zeigt dagegen, dass zusätzliche Kostenfaktoren in der Praxis eine größere Rolle spielen.

Wandel bei der genutzten Wärmequelle

Für die Studie hat das EWI insgesamt 75 öffentlich angekündigte bestehende und geplante Projekte in Deutschland untersucht. Rund 90 Prozent der installierten und geplanten Leistung entfallen demnach auf Wärmenetze. Großwärmepumpen werden dort vor allem bei Vorlauftemperaturen ab 80 Grad Celsius eingesetzt. Für industrielle Anwendungen seien häufig höhere Temperaturen erforderlich, bei denen der technologische Reifegrad bislang geringer sei.

Beim Vergleich bestehender Anlagen mit neu geplanten Projekten zeigt sich ein Wandel bei den genutzten Wärmequellen. Während Bestandsanlagen überwiegend Abwärme nutzen, setzen neue Projekte zunehmend auf Gewässer und Abwasser. Als zentrale technische und kostenrelevante Komponenten nennt das EWI den Verdichter sowie das eingesetzte Kältemittel. Regulatorische Vorgaben und der verstärkte Einsatz von Kältemitteln mit niedrigem Treibhauspotenzial könnten nach Einschätzung des Instituts dazu beitragen, steigende Emissionen trotz weiterem Ausbau der Großwärmepumpen zu begrenzen.