De potentie van grootschalige warmtepompen die warmte leveren uit milieu- en afvalwarmte overstijgt de Duitse middelhoge warmtevraag fors met 1.500 terawattuur, dat concludeert het gerenommeerde onderzoeksinstituut Fraunhofer IEG. Met meer duidelijkheid, prijsondersteuning en implementatie van warmtenetten kan de Duitse middelhoge warmtevraag met bestaande technologieën van het aardgas af. Er moet wel haast worden gemaakt, want het huidige geïnstalleerd vermogen niet verder komt dan 60 megawatt.

Op dit moment is de jaarlijkse Duitse warmtebehoefte voor temperaturen tot 200 graden Celsius zo’n 1.000 terawattuur. Deze middelhoge warmtebehoefte zou volledig kunnen worden gedekt met grootschalige warmtepompen. Zo concludeert Fraunhofer IEG in de studie Rollout von Großwärmepumpen in Deutschland: Strategien für den Markthochlauf in Wärmenetzen und Industrie, die in opdracht van Agora Energiewende, een denktank ter ondersteuning van de Duitse energietransitie, is opgesteld.

In Duitsland is de opwekking van warmte tot 200 graden Celsius voor gebouwen en industrie is verantwoordelijk voor meer dan driekwart van het Duitse aardgasverbruik en daarmee ook voor meer dan een kwart van de totale Duitse uitstoot van broeikasgassen.

“Zeer goed materiaal, dat ook de eis van de richtlijn voor de bevordering van hernieuwbare energie ondersteunt: het gebruik van fossiele energie in industriële processen tot 200 graden Celsius moet worden vermeden”, stelt Thomas Nowak, secretaris-generaal van de European Heat Pump Association.

Hoewel er al warmtepompen beschikbaar zijn op de Duitse markt die 90 tot 110 graden Celsius kunnen leveren aan verwarmingsnetwerken en tot 200 graden Celsius aan de industrie, wordt hun potentie nog nauwelijks benut. 60 megawatt is het totale geïnstalleerde vermogen in Duitsland, naast nog eens 600 megawatt in aanbouw of staat op de planning.

Lees ook: Een warmtepomp van 20 megawatt

Terwijl er volgens de Fraunhofer IEG-onderzoekers een potentie is voor 1.500 terawattuur van oppervlakte- en diepe geothermie, afvalwarmte en waterwarmte. "Duitsland heeft meer milieu- en afvalwarmtebronnen dan we nodig hebben om de volledige verwarmingsbehoefte te dekken voor temperaturen tot 200 graden Celsius", aldus Simon Müller, directeur Duitsland van Agora Energiewende.

"Met grote warmtepompen kunnen deze warmtebronnen op grote schaal worden gebruikt voor stadsverwarming en in de industrie." Een warmtepomp met tenminste 500 kilowatt thermisch vermogen is in dit onderzoek gedefinieerd als een grote warmtepomp. Lucht-lucht-warmtepompen zijn hierin niet meegenomen.

Ook in Duitsland wordt de warmtetransitie gehinderd door onduidelijkheid
Om de potentie te benutten stellen de onderzoekers van Fraunhofer IEG drie veranderingen voor. Müller: "Met een slim gecoördineerde mix van instrumenten kan Duitsland zich positioneren als de leidende producent van grote warmtepompen en de Europese productiecapaciteit voor klimaatvriendelijke technologieën versterken."

Lees ook: De warmtepomp kan hét succes worden van Europa’s wens om zelf te produceren

Ten eerste moeten er duidelijke doelen worden geformuleerd en moeten de financiële nadelen van grootschalige warmtepompen ten opzichte van fossiele warmtepompen worden verminderd. Ten tweede moeten de productieprocessen van grote warmtepompen worden gestandaardiseerd om het aanbod snel te kunnen laten groeien. Ten derde moeten gemeenten met bindende warmteplanningen komen zodat warmtenetten sneller kunnen worden gerealiseerd.

“We hebben dringend stimulansen nodig voor groene verwarmingsoplossingen in plaats van de opstart te blokkeren met ongecoördineerde ondersteuningssystemen", vindt Müller. Met de juiste stimulansen zouden grootschalige grote warmtepompen al 70 procent van de Duitse stadsverwarming kunnen dekken tegen 2045 met een warmtepomp. Hiervoor zou een gemiddelde toename van 4 gigawatt per jaar nodig zijn.

Waar in Nederland het voornamelijk de uitrol van warmtenetten is die wordt gehinderd door wet- en regelgeving, geldt dat in Duitsland voor grootschalige warmtepompen. Door de Duitse Warmtekrachtkoppelingswet zijn fossiel gestookte warmtekrachtcentrales financieel aantrekkelijker dan grootschalige warmtepompen.

"Met een hervorming van de Warmtekrachtkoppelingswet en een verhoging van het subsidieprogramma voor warmtenetten kan deze onbalans worden verholpen en de warmtetransitie worden versneld", zegt Müller. Ook zou ermee worden voorkomen dat er nieuwe gasgestookte warmtekrachtcentrales worden gebouwd waardoor de fossiele afhankelijkheid wordt verlengd.

Hiermee hangt ook de behoefte aan een duidelijk toekomstbeeld samen. Voor fabrikanten is het essentieel om te weten hoe de standaardisatie eruit zou komen te zien om op basis daarvan zowel de productielijn als de supply chain aan te kunnen passen.

Hoe verhoudt de Duitse situatie zich tot de Nederlandse?
In Nederland is er nog geen onderzoek gedaan naar het aantal grote warmtepompen. Wel heeft het CBS data van het aantal opgestelde warmtepompen in woningen en in utiliteitsgebouwen, kassen en stallen. Die laatste categorie bestaat uit grotere warmtepompen, maar daar valt niet uit af te leiden hoeveel aan de grens van 500 kilowatt thermisch vermogen voldoen.

Wel wordt duidelijk dat Nederland eind 2022 over 432.437 warmtepompen in utiliteitsgebouwen, kassen en stallen beschikte. Deze hebben een gezamenlijk thermisch vermogen van 692 megawatt. Daarmee is Nederland een stuk verder dan Duitsland, maar op de opgave van de totale warmtetransitie blijft het klein bier.

Lees ook: CBS: 'Energieverbruik uit warmtepompen was 1,1 procent in 2022'

"In Duitsland zijn grote warmtepompen nog een nicheproduct, maar de aanvragen van fabrikanten nemen snel toe", zegt Müller. “Tegen 2045 moet meer dan een kwart van de appartementen in Duitsland kunnen worden verwarmd met groene stadsverwarming. Dit veronderstelt dat we in de gemeenten de warmtetransitie vooruitziend plannen en dat het regelgevend kader voor stadsverwarming zorgt voor een aantrekkelijk en goedkoop aanbod voor klanten.”

Scandinavië loopt voorop, ook in ontwikkelen van grootschalige warmtepompen. Zo leveren warmtepompen al 13 procent van de levering van de stadsverwarming in Noorwegen en 8 procent in Zweden. Ook Finland, Denemarken en Frankrijk scoren boven het Europese gemiddelde van 1,2 procent van de stadsverwarming die met warmtepompen wordt gedekt.