Wärmepumpenatlas – Räumlich hochaufgelöstes Potenzial für den Einsatz von Wärmepumpen in Deutschland zur Erreichung der Klimaziele

Hoffnungsträger des Klimaschutzes

Energiewende bedeutet, die Treib­haus­gas­emissionen deutlich zu verringern, um die Geschwindigkeit der globalen Erwärmung effektiv zu reduzieren. Einer der größten Verursacher von Treibhausgasemissionen in Deutschland ist die Wärmeversorgung von Wohngebäuden durch Verbrennung von Erdgas und Heizöl. Ein vielversprechende Alternative sind elektrische Wärmepumpen, welche auch in Bestandsgebäuden sinnvoll einsetzbar sind. Viele Studien fordern für den Klimaschutz eine hohe und zeitnahe Durchdringung des Wärmemarktes mit elektrischen Wärmepumpen.

Die Herausforderung

Der Großteil der zur Wärmeversorgung mit Wärmepumpen benötigten Energie wird aus der direkten Umwelt des Gebäudes entzogen. Die Einsatzmöglichkeiten hängen demnach stark von lokalen Bedingungen ab. Hierbei sind einige Restriktionen zu beachten. Diese Komplexität überfordert viele Gebäudeeigentümer und steht der Wärmewende im Weg.

Der Wärmepumpenatlas

Der Wärmepumpenatlas soll für jedes Wohngebäude im Bestand zeigen, welche der Quellen Luft, Erde und Sonne ausreichen, um dieses mittels Wärmepumpe zu versorgen. Hierzu werden räumlich hochaufgelöste Analysen auf Basis von Geodaten durchgeführt. Im Ergebnis sollen Aussagen zu potenziellen Entwicklungspfaden der Wärmepumpenvarianten getroffen werden. Darüber hinaus ist geplant, dass die Ergebnisse online in Form eines Wärmepumpenatlas veröffentlicht werden. Abbildung 1 zeigt exemplarisch, wie die Visualisierung der Ergebnisse aussehen könnte. Dies soll Gebäudeeigentümern auf einfache Weise hilfreiche Impulse für einen aktiven Beitrag zur Wärmewende geben. Die Detailplanung von Wärmepumpenanlagen kann und soll hierdurch nicht ersetzt werden.

 

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Abbildung 1: Exemplarische Ergebnisvisualisierung, Digitales Orthophoto: © 2020 Bayerische Vermessungsverwaltung, Lizenz: CC-BY 3.0 DE

 

 

Forschungsfragen und Arbeitspakete

Um die zentrale Forschungsfrage, mit welcher Wärmequelle ein konkretes Gebäude versorgt werden kann, zu beantworten, werden folgende Aspekte im Projektverlauf behandelt:

  • Welche Wärmepumpentechnologien tragen zur Erreichung der Klimaziele bei und sind flächendeckend einsetzbar?
  • Anhand welcher Kriterien und Daten lässt sich die Eignung einer Technologie in einem Wohngebäude erfassen?
  • Welche Bewertungskriterien sind darüber hinaus relevant?
  • Welches Einsatzpotenzial weisen die gewählten Technologien in Deutschland auf?
  • Welche Sensitivitäten weisen die Ergebnisse auf?

Es werden unterschiedliche Wärmepumpentechnologien anhand von Eignungs- und Bewertungskriterien in einer Voranalyse ausgewählt. Anschließend wird ein detailliertes und flächendeckendes Modell zur Abbildung des deutschen Wohngebäudebestands erstellt. Darauf aufbauend erfolgt die Eignungsprüfung der Wärmepumpenvarianten beispielsweise auf Basis der vorhandenen Grünfläche oder Dachfläche. Auch nicht-technische Eignungskriterien, wie der notwendige Abstand zum Schallschutz, sollen ein­gehend unter­­sucht werden. Eine abschließende Sensitivitätsanalyse soll den Einfluss der verwendeten, berechneten und angenommenen Parameter aufzeigen.

Förderung und Projektpartner

Das Projekt wird von der Stiftung Energieforschung Baden-Württemberg (www.sef-bw.de) unterstützt. Es besteht noch die Chance, sich als Projektpartner am Wärmepumpenatlas zu beteiligen. Bei Interesse kontaktieren Sie uns gerne.

 

Weiterführende Informationen:

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