IEA HPT TCP: Jahresbericht 2023 des IEA Wärmepumpenprogramms

Vorwort

Stephan Renz (Vorsitzender des HPT TCP) beschreibt in seinem Vorwort zum einen die Bedeutung und Rollen bzw. Aufgaben der drei Säulen des HPT TCP:

1. Projekte (früher: Annexe),
2. Heat Pump Center und
3. Mitgliedsländer sowie der Delegierten.

Zum anderen berichtet er von der 14. IEA Wärmepumpenkonferenz in Chicago und dem Auftrag der High-Level Speaker noch intensiver als bisher an der Verbreitung der Technologie zu arbeiten, sowie sie für eine breite Palette von Anwendungen zu verbessern.

Zum Schluss seines Beitrages betont Stephan Renz die Wichtigkeit der beschleunigten Identifizierung relevanter Themen, deren rasche Umsetzung in Projekten, sowie schnellstmögliche Verbreitung der Projekterkenntnisse, da jede installierte und effiziente betriebene Wärmepumpe die Treibhausgasemissionen unmittelbar entsprechend reduziert.

Highlights 2023

Die 14. IEA Heat Pump Conference, die von 15 bis 18.5.2023 in Chicago unter dem Titel „Heat Pumps – Resilient and Efficient" stattfand, brachte etwa 400 Teilnehmer:innen aus mehr als 25 Ländern zusammen. Insgesamt wurden 168 Papers präsentiert.

Neue Mitgliedsländer des HPT TCP

Im Mai wurde Spanien formal Mitglied des HPT TCP, im Oktober Irland. Damit gibt es nun 20 Mitgliedsländer.

Wärmepumpen in strategischen IEA Berichten

Die IEA betont in diversen strategischen Berichten, wie bspw. „Energy Technology Perspectives" oder der überarbeiteten „Net Zero Roadmap" die zentrale Rolle von Wärmepumpen für die Energiewende. So werden unter den heute verfolgten politischen Maßnahmen die Anzahl der verkauften Wärmepumpen bis zum Jahr 2030 die Anzahl der verkauften fossilen Heizsysteme übertreffen.

HPT Nationales Expertenmeeting

Im Oktober trafen sich etwa 30 Experten und Expertinnen aus der ganzen Welt in Nürnberg, um innovative Zusammenarbeiten im Bereich der Wärmepumpentechnologien zu entwickeln.

Neue Projekte

2023 wurden drei neue internationale Vorhaben gestartet:

1. Annex 62 (Wärmepumpen für Mehrfamilien­gebäuden in Städten)
2. Annex 63 (Einfluss der Platzierung von Wärmepumpen auf die Schallemissionen) sowie
3. Annex 64 (Sicherheitsmaßnahmen für entflammbare Kältemittel)

Zudem wurde Annex 65 (Wärmepumpen in der Kreislaufwirtschaft) mit Projektstart 2024 genehmigt.

Abgeschlossene Projekte

2023 wurden die Arbeiten an zwei Projekten fertiggestellt:

1. Annex 53 (Entwicklung fortschrittlicher Kühltechnologien) und
2. Annex 56 (Internet of Things für Wärmepumpen).

Teilnahme am Universellen TCP Meeting – Diskussion der Einrichtung einer Wärmepumpen Koordinationsgruppe

Im Oktober diskutierten Vertreter:innen des HPT TCP mit Repräsentant:innen anderer TCPs u.a. wie die Kommunikation zwischen den TCPs verbessert werden kann. Der Vorschlag der Einrichtung von Koordinationsgruppen u.a. im Themenfeld Wärmepumpen wurde mit Interesse aufgenommen.

Publikation von drei Ausgaben des Heat Pump Technologies Magazin in den Themenfeldern

• Industriewärmepumpen: Möglichkeiten zur Ausschöpfung des vollen Potenzials, 
• Wärmepumpen – Resilient und Effizient: Bericht von der 14. Wärmepumpenkonferenz und
• Wärmepumpen in Fernwärme- und Fernkälteenergienetzen.

Internationale Energieagentur

Die im Kontext der massiven Unterbrechungen der Ölversorgung im Jahr 1974 gegründete Internationale Energieagentur (IEA) arbeitet im Rahmen sog. „Technology Cooperation Programs" kurz TCPs mit Regierungen und der Industrie aus 55 Ländern an einer sicheren und nachhaltigen Energiezukunft.

IEA Arbeiten im Bereich Wärmepumpen

In der im Jahr 2021 publizierten „NET Zero by 2050 Roadmap" wurden Wärmepumpen als zentrale Technologie in der globalen Transition zu einer nachhaltigen und sicheren Energieversorgung in Gebäuden und der Industrie identifiziert.

Die im Jahr 2023 aktualisierte „NET Zero by 2050 Roadmap" bestätigt die Schlüsselrolle von Wärmepumpen zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung von Gebäuden und betont, dass der Einsatz von Wärmepumpen in Gebäuden im Zeitraum 2022-2030 jährlich um 20% steigen muss.

Elektrifizierung, u. a. über Wärmepumpen, wird auch als wichtiger Hebel zur Dekarbonisierung der industriellen Wärmeversorgung angesehen. Gemäß der „NET Zero by 2050 Roadmap" wird 45% des Strombedarfs 2030 für die Elektrifizierung von Heizanwendungen in der Leichtindustrie anfallen.

Wärmepumpen im IEA „Tracking Clean Energy Progress Report"

Ein Vergleich der aktuellen mit der notwendigen Marktentwicklung zur Einhaltung des 1,5°C Ziels zeigt, dass Wärmepumpen im Jahr 2022 erst 10% des globalen Heizbedarfs von Gebäuden decken, und es daher mehr Anstrengungen braucht, um dieser Technologie zum erforderlichen Markthochlauf zu verhelfen.

Mehr Informationen finden Sie auf der IEA-Website: Wärmepumpen bzw. Tracking Clean Energy Progress

Weltweiter Wärmepumpenabsatz wächst 2022 weiter zweistellig

IEA Analysen zufolge ist der weltweite Absatz v.a. infolge einer verstärkten politischen Unterstützung und finanziellen Anreizen angesichts hoher Gaspreise und Bemühungen zur Reduktion von THG Emissionen im Jahr 2022 um ca. 11% gestiegen.

In Europa waren es sogar 40%. Weltweit gesehen setzen mehr als 100 Millionen Haushalte bzw. etwa jeder 10te Haushalt Wärmepumpen als Haupttechnologie zur Gebäudebeheizung ein. Luft-Wasser-basierte Wärmepumpen sind die bevorzugte Technologie (v.a. in Europa), gefolgt von Luft-Luft-basierten Systemen.

Mehr Informationen

Technisches Arbeitsprogramm (TCP) Wärmepumpentechnologien: strategischer Arbeitsplan 2023-2028

Dieser Artikel beschreibt die Vision, Mission, strategischen Ziele und Initiativen sowie prioritären Forschungs- und Entwicklungsthemen wie sie im Strategischen Arbeitsplan 2023-2028 formuliert wurden.

Die F&E Schwerpunkte 2023-2028 werden in 4 Themenfeldern geclustert:

• Systemintegration (u.a. Sektorkopplung, Energieeffizienz, Flexibilisierung, Digitalisierung)
• Robuste, nachhaltige & leistbare Wertschöpfungsketten (u.a. verbesserte Leistbarkeit, Kreislaufwirtschaft, Abbau von Marktbarrieren zur Ermöglichung eines Markthochlaufs)
• Erweiterte Betriebsbereiche & Anwendungsfelder (u.a. Erfüllung der Erfordernissen aller Klimazonen, neue Anwendungen, neue Märkte)
• Neue Technologien & Kältemittel (Nicht-traditionelle Wärmepumpentechnologien, Kältemittel und deren Anforderungen)

Zudem werden die Organisation des TCP Wärmepumpentechnologien und die verantwortlichen Mitarbeiter:innen inkl. Kontaktmöglichkeiten sowie nachfolgende Aktivitäten und Erfolge beschrieben:

• 14. IEA Wärmepumpenkonferenz, Mai 2023, Chicago (zum ausführlichen Bericht)
• Executive Committee Meetings (Frühling im Rahmen der 14. IEA Wärmepumpenkonferenz mit Vertreter:innen der neuen TCP Mitglieder Irland und Spanien; Herbst 2023 in Prag)
• Digitale Workshops & Seminare im März, Juni, September und Dezember (auch für Nicht-Mitglieder)
• 11 laufende Annexprojekte mit 2 Projekten in der Phase der Endberichtslegung (siehe nachfolgende Auflistung)
• HPT TCP Nationales Expertentreffen im Oktober im Rahmen des European Heat Pump Summit zur Diskussion neuer Projektideen
• HPT Kommunikationsaktivitäten inkl. drei IEA HPT Magazinen in den Themenfeldern „Industriewärmepumpen – Möglichkeiten zur Erschließung ihres Potenzials), „Wärmepumpen – Resilient und effizient", „Wärmepumpen in Fernwärme- und Fernkältenetzen" Newsletter, Website & Social Media Aktivitäten
• Zusammenarbeit mit der IEA und anderen TCPs

Forschungsprojekte im Wärmepumpenprogramm

Im Jahr 2023 haben folgende Länder am IEA Wärmepumpenprogramm teilgenommen: 

• Österreich (AT),
• Belgien (BE),
• Kanada (CA),
• Tschechische Republik (CZ),
• China (CN),
• Dänemark (DK),
• Finnland (FI),
• Frankreich (FR),
• Deutschland (DE),
• Irland (IE),
• Italien (IT),
• Japan (JP),
• die Niederlande (NL),
• Norwegen (NO),
• Südkorea (KR),
• Spanien (ES),
• Schweden (SE),
• die Schweiz (CH),
• das Vereinigte Königreich (UK) und 
• die Vereinigten Staaten (US).

Es wurden 11 Annex-Projekte durchgeführt:

• Annex 53: Advanced cooling/refrigeration technologies development, Teilnehmer: CN, DE, IT, KR, US
• Annex 54: Heat pump systems with low GWP refrigerants, Teilnehmer AT, DE, FR, IT, JP, KR, SE, US
• Annex 55: Comfort and Climate Box, Teilnehmer: AT, BE, CA, CH, CN, DE, IT, NL, SE, TR, UK, US
• Annex 56: Internet of Things for Heat Pumps, Teilnehmer: AT, CH, DE, DK, FR, NO, SE
• Annex 57: Flexibility by Implementation of Heat Pumps in Multi-Vector Energy Systems and Thermal Networks, Teilnehmer: AT, DE, DK, FR, NL SE
• Annex 58: High Temperature Heat Pumps, Teilnehmer: AT, BE, CA, CH, DE, DK, FR, NL, NO, JP
• Annex 59: Wärmepumpen für die Trocknung, Teilnehmer: AT, CH, DK
• Annex 60: Nachrüstung von Wärmepumpensystemen in großen Nicht-Wohngebäuden, Teilnehmer: UK, AT, IT, NL
• Annex 61: Heat Pumps in positive Energiequartieren, Teilnehmer: AT, DE, JP, CH, US
• Annex 62: Wärmepumpen in Mehrfamiliengebäuden in Städten, Teilnehmer: CN,FR, DE, IT
• Annex 63: Auswirkungen der Platzierung von Wärmepumpen auf die Schallemissionen, Teilnehmer: AT, DE, FR, NL, UK
• Annex 64: Sicherheitsmaßnahmen für entflammbare Kältemittel, Teilnehmer: AT, DE, FR, KR, SE

Die genannten Annex-Projekte werden im Jahresbericht vorgestellt und es wird über deren Aktivitäten, Fortschritte und Ergebnisse berichtet.

Ausblick

Im Jahr 2024 wird das HPT TCP die Umsetzung des strategischen Arbeitsplans 2023 – 2028 fortsetzen.

Zu den zu erreichenden Ergebnissen für 2024 zählen:

• Verstärkte TCP-Kommunikation durch erneuerte und verbesserte HPT TCP Website, modernisiertes HPT Magazin und erweiterten HPT-Newsletter
• Verbesserte Organisation von HPT TCP
• Formalisierte Zusammenarbeit mit anderen, Wärmepumpenbezogenen TCPs, Unternehmen, der Europäischen Kommission (DG ENER) und Regierungsorganisationen in allen Regionen
• Neue Ideen & Vorschläge für Annexprojekte gemäß dem strategischen Arbeitsplan 2023-2028

Anfang 2024 ist das Annex 65 Projekt „Wärmepumpen in der Kreislaufwirtschaft" gestartet. Hintergrund dieses Vorhabens ist der notwendige Markthochlauf - Verdreifachung der installierten Wärmepumpen¬kapazität von 1.000 auf 3.000 GW - und damit verbunden, der höhere materielle Fußabdruck der Branche sowie der Einfluss auf die Lieferketten der erforderlichen Materialien.

Annex 65 plant einen Überblick über die aktuellen nationalen Initiativen zu geben, das Verständnis für die Kreislaufwirtschaft zu verbessern und Strategien für den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft zu fördern. Der Schwerpunkt soll dabei auf Reparierbarkeit, Wiederverwendung von Materialien/Komponenten, Verlängerung der Lebensdauer und neuen Geschäftsmodellen liegen.

Auf den letzten Seiten der Ausgabe finden sich:

• Liste der Publikationen aller Annexprojekte aus 2023
• Liste der nationalen Delegierten des HPT TCP Executive Committee inklusive Kontaktdaten

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Jahresbericht 2022 des IEA Wärmepumpenprogramms