Wärmepumpen

Klimafreundliche Alternativen zu Gas- und Ölheizungen

In der zukünftigen Wärmeversorgung in NRW spielen Wärmepumpen eine große Rolle. Die KWK-Studie des Landesamts für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen prognostiziert einen Anteil der Wärmepumpen an der klimaneutralen Wärmeversorgung in NRW im Jahr 2050 von 19 Prozent. Bereits heute ersetzen Wärmepumpen immer mehr konventionelle Öl- oder Gas-Heizungen in Wohngebäuden.

Wärmepumpen erhöhen das Temperaturniveau von Umgebungswärme, um diese Energie nutzbar zu machen. Am effizientesten können Wärmepumpen die Wärme aus dem Grundwasser einsetzen, gefolgt von der Nutzung von Erdwärme. Auch die Wärme der Umgebungsluft kann bei geringerer Effizienz mithilfe von Wärmepumpen verwendet werden Bei diesem Prozess verbraucht die Wärmepumpe elektrische Energie. Die THG-Bilanz der Wärmepumpe hängt somit vor allem von der Art der Stromquelle ab.

Für ein einzelnes Gebäude stellt eine Wärmepumpe auch heute schon eine klimafreundliche Technologie zur Wärmebereitstellung dar, wenn sie überwiegend mit erneuerbarem Strom (beispielsweise aus der eigenen Photovoltaikanlage) und einem Stromspeicher betrieben wird. Im Hinblick auf das gesamte Energiesystem in NRW wird Wärme aus der Wärmepumpe umso klimafreundlicher, je höher der Anteil an Erneuerbaren Energien im Strommix wird.

Da Wärmepumpen elektrische Energie nutzen, um Wärme bereitzustellen, können sie auch zur Sektorkopplung beitragen. In diesem Zusammenhang spricht man von „Power-to-Heat“. So kann mithilfe einer Wärmepumpe zum Beispiel überschüssiger Strom (unter anderem aus volatiler Erneuerbarer Erzeugung) von Wärmepumpen in Wärme umgewandelt werden und entweder sofort verbraucht oder in einem thermischen Speicher für eine spätere Verwendung gespeichert werden.

Grubenwasser

Eine besondere Wärmequelle, die durch Wärmepumpen nutzbar gemacht werden kann, ist Grubenwasser. Als Grubenwasser wird Regenwasser oder Grundwasser bezeichnet, das in die Gruben von Tage- oder Bergbau sickert. Dieses Wasser hat je nach Tiefe eine Temperatur von etwa 30 Grad Celsius. Mit einer Wärmepumpe kann diese Temperatur angehoben werden und die Wärme zum Beispiel einem Fernwärmenetz zugeführt werden. NRW profitiert von einem großen regenerativen Wärmepotenzial durch Grubenwasser in Braunkohletagebauten, stillgelegten Steinkohletagebauten oder Erz- und Schieferbergbauen. Die KWK-Studie des Landesamts für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen prognostiziert eine jährliche Wärmenutzung aus Grubenwasser in Nordrhein-Westfalen ab 2050 von etwa 1 Gigawattstunde.

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Lisa Kaborn

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