Die Wärmewende zählt zu den zentralen Transformationsaufgaben der kommenden Jahrzehnte. Wie sie technisch, wirtschaftlich und strategisch gelingen kann, stand im Mittelpunkt der Fachsession „Wärmewende im Gebäudesektor: Strategien, Technologien und Skalierung“ beim 3. Baukongress in Aachen. Unter der Moderation von Prof. Dr.-Ing. Rolf Groß, FH Aachen, FB02 – Smart Building Engineering, Institut für Smart Building Engineering, diskutierten Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft, Planung und Verwaltung die wesentlichen Stellschrauben für eine klimaneutrale Wärmeversorgung.
Bereits zu Beginn gelang es Prof. Groß, mit einer persönlichen Vorstellung der Referierenden eine offene und wertschätzende Atmosphäre zu schaffen, die vom Publikum mit Applaus aufgenommen wurde. Im weiteren Verlauf führte er souverän durch die Session und verband die unterschiedlichen Perspektiven zu einem schlüssigen Gesamtbild.
Vorschaufoto: Prof. Dr.-Ing. Rolf Groß führte durch die Session und verband die unterschiedlichen Perspektiven zu einem schlüssigen Gesamtbild | © F.A.Z. BUSINESS MEDIA GmbH (Jörn Wolter)
Wärmewende als wirtschaftliche und gesellschaftliche Transformationsaufgabe
Den Auftakt machte Univ. Prof. Dr.-Ing. Dirk Müller, RWTH Aachen, E.ON ERC, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik, mit seiner Keynote „Wärmewende 2045 – Transformationspfade im Gebäudesektor“. Er ordnete die Wärmewende in globale energie- und klimapolitische Entwicklungen ein und machte deutlich, dass der weltweite Primärenergieverbrauch trotz rückläufiger Entwicklungen in Europa insgesamt weiter deutlich ansteigt. Zugleich verwies er auf die erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen des Klimawandels.
Während der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung in Deutschland bereits deutlich gestiegen sei, verlaufe die Transformation im Wärmebereich wesentlich langsamer. Für den Gebäudesektor sei deshalb die Elektrifizierung der Wärmeversorgung der entscheidende Hebel. An einer umfassenden Elektrifizierung führe langfristig kein Weg vorbei.
Müller formulierte mehrere zentrale Thesen: Treibhausgasemissionen könnten nur global wirksam reduziert werden, gleichzeitig sei kurzfristig keine verbindliche weltweite Einigung zu erwarten. Industrieländer müssten deshalb die Kosten emissionsarmer Energieversorgung deutlich senken und wirtschaftlich tragfähige Lösungen entwickeln, die international übertragbar sind. Deutschland komme hierbei eine wichtige Demonstrationsfunktion zu.
Als zentrale Technologie der Wärmewende bezeichnete Müller die Wärmepumpe, deren Marktentwicklung er als Erfolgsgeschichte einordnete. Gleichzeitig warnte er vor steigenden Spitzenlasten im Stromnetz. Bis 2030 seien rund sechs Millionen Wärmepumpen geplant – dies entspreche etwa 20 Prozent der Wohngebäude. Neben dem Netzausbau seien deshalb ein netzdienlicher Betrieb, Effizienzsteigerungen und eine gezielte Elektrifizierung entscheidend.
Auch die Gebäudesanierung ordnete Müller differenziert ein. Insbesondere umfassende Sanierungen der Gebäudehülle seien häufig mit hohen Investitionen verbunden, deren Wirtschaftlichkeit im Einzelfall sorgfältig geprüft werden müsse. Für bestimmte Anwendungen könnten Hybridsysteme aus Wärmepumpe und Gasheizung eine sinnvolle Übergangslösung darstellen, indem sie bei sehr niedrigen Außentemperaturen flexibel zwischen den Energieträgern wechseln.
Mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit stellte Müller fest, dass Wärmepumpen bereits heute unter den aktuellen Energiepreisbedingungen vielfach die wirtschaftlichste Heiztechnologie darstellen. Gleichzeitig bestehe insbesondere im Bestand von Mehrfamilienhäusern erheblicher Nachholbedarf, nicht zuletzt aufgrund des bekannten Mieter-Vermieter-Dilemmas.
Abschließend ging Müller auf die kommunale Wärmeplanung ein. Für Aachen werde angestrebt, bis 2045 rund 40 Prozent der Wärmeversorgung im Innenstadtbereich über Fernwärme bereitzustellen. Auch hierbei spielten Großwärmepumpen eine zentrale Rolle. Der erforderliche Ausbau der Strom- und Wärmenetze sei dabei unvermeidlich.
Univ. Prof. Dr.-Ing. Dirk Müller hielt die Keynote „Wärmewende 2045 – Transformationspfade im Gebäudesektor“ | © F.A.Z. BUSINESS MEDIA GmbH (Jörn Wolter)
Energiedesign als Grundlage wirtschaftlicher Entscheidungen
Im anschließenden Vortrag „Systemische Bausteine für die Wärmewende in Gebäuden“ zeigte Dr.-Ing. Jan Richarz, ZWP MorgenGrün, Senior Consultant Bestandsmodernisierung & Dekarbonisierung Industrie, wie sich bereits zu Beginn eines Projekts tragfähige Energiekonzepte entwickeln lassen. Im Mittelpunkt stehen dabei nicht einzelne Technologien, sondern die optimale Gesamtlösung für den jeweiligen Gebäudebestand. Neben Nachhaltigkeitszielen und CO₂-Reduktion seien Wirtschaftlichkeit, Entwicklungsperspektiven der Immobilie, gesetzliche Rahmenbedingungen, Fördermöglichkeiten sowie bauliche und räumliche Randbedingungen gleichermaßen zu berücksichtigen.
Richarz plädierte dafür, das sogenannte Energiedesign bereits vor der eigentlichen Gebäudeplanung durchzuführen. Viele Planungsprobleme könnten dadurch vermieden werden, bevor sie in späteren Leistungsphasen hohe Kosten verursachen. Statt zahlreiche Einzelvarianten manuell miteinander zu vergleichen, lasse sich durch mathematische Modellierung bereits früh die optimale Systemlösung identifizieren. Nach seinen Erfahrungen könnten dadurch Investitionskosten um zehn bis fünfzehn Prozent reduziert werden. Simulationen unterstützten anschließend die vertiefende technische Ausarbeitung und ermöglichten belastbare Detailuntersuchungen für die spätere Planung.
Wärmepumpen vor dem nächsten Technologiesprung
Den Abschluss bildete der Vortrag „Wärmepumpen – Next Generation“ von Dr.-Ing. Alexander Linder, Leiter Produktmanagement, Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG.
Linder stellte zunächst die jahrzehntelange Optimierung fossiler Heizsysteme dar. Diese verfügten heute über hochentwickelte, effiziente Technologien, eingespielte Lieferketten und einen stabilen Markt. Der Umstieg auf Wärmepumpen bedeute dagegen einen grundlegenden Technologiewechsel.
Insbesondere im Mehrfamilienhausbereich seien neue Lösungen erforderlich. Wärmepumpen würden häufig außerhalb des Gebäudes installiert, Lieferketten müssten neu aufgebaut und Planungsprozesse angepasst werden. Gleichzeitig entwickle sich der Markt langsamer als vielfach erwartet.
Technologisch seien Wärmepumpen bereits heute auf einem hohen Niveau angekommen. Die kommenden Entwicklungsschritte würden jedoch maßgeblich durch regulatorische Vorgaben bestimmt. Vor allem die europäische F-Gase-Verordnung sowie die Diskussion um PFAS führten zu einer grundlegenden Transformation bei den eingesetzten Kältemitteln. Parallel dazu werde die Branche an effizienteren Installations- und Inbetriebnahmeprozessen arbeiten. Vorfertigung, standardisierte Komponenten sowie intelligente Regelungs- und Betriebsstrategien sollen Kosten senken und die Robustheit der Systeme erhöhen.
Als größte Herausforderung bezeichnete Linder den Gebäudebestand im Mehrfamilienhaus. Dezentrale Heizsysteme, fehlende Heizungsräume und begrenzte Platzverhältnisse erforderten neue technische Konzepte. Hier könnten Kaskadensysteme, vorgefertigte Energiecontainer und hybride Wärmepumpensysteme wirtschaftliche Lösungen darstellen. Gerade kleinere Mehrfamilienhäuser mit drei bis sechs Wohneinheiten böten hierfür gute Voraussetzungen.
Gemeinsame Perspektive
Die Fachsession machte deutlich, dass die Wärmewende weit mehr ist als der Austausch einzelner Heizsysteme. Erfolgreiche Transformationspfade entstehen aus dem Zusammenspiel von technologischem Fortschritt, wirtschaftlicher Bewertung, intelligenter Planung, regulatorischen Rahmenbedingungen und einer leistungsfähigen Infrastruktur.
Einigkeit bestand darüber, dass Wärmepumpen künftig die tragende Säule der Wärmeversorgung bilden werden. Ebenso deutlich wurde jedoch, dass ihre erfolgreiche Skalierung nur durch frühzeitige Systemplanung, standardisierte Prozesse, den Ausbau der Strom- und Wärmenetze sowie tragfähige Lösungen insbesondere für den Gebäudebestand gelingen kann. Die Fachsession bot damit einen fundierten Überblick über den aktuellen Stand der Entwicklung und die wesentlichen Herausforderungen auf dem Weg zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung.