Johnson Controls versorgt die Stadt Zürich künftig mit grüner Wärme. Unter Leitung des städtischen Entsorgers ERZ (Entsorgung & Recycling Zürich) entstehe derzeit eines der größten Wärmepumpenprojekte Europas, berichtet Johnson Controls. In dessen Rahmen speisen sechs Ammoniak-Großwärmepumpen ab 2027 aus industrieller Abwärme zurückgewonnene Energie in das Fernwärmenetz ein – um rund 15.000 Haushalte mit klimaneutraler Wärme zu versorgen.
Laut der European Heat Pump Association (EHPA) entfallen mehr als 60 Prozent des gesamten Energieverbrauchs der europäischen Industrie auf die Wärmeerzeugung. Darin, diesen steigenden Bedarf mithilfe frei verfügbarer Umgebungs- oder Abwärmequellen zu decken, liegt ein erhebliches Potenzial: Schätzungen zufolge könnte allein die in der EU anfallende Abwärme den gesamten europäischen Energiebedarf für Heizung und Warmwasser sichern, heißt es bei Johnson Controls. „Hierfür sind Großwärmepumpen der Schlüssel, denn sie machen Energie aus Boden, Wasser, Luft oder industriellen Prozessen nutzbar und arbeiten in der Regel drei- bis viermal effizienter als herkömmliche Systeme.“
„Überschüssige Wärme ist eine der größten ungenutzten Energiequellen und bietet Unternehmen enormes Potenzial, ihre Betriebskosten zu senken, ihre Resilienz zu steigern und gleichzeitig ihre Klimaziele zu erreichen“, sagt Richard Lek, Präsident von Johnson Controls EMEA. Johnson Controls sei es gelungen, die Ausgaben seiner Kunden im Jahr 2024 um 53 Prozent und ihre Emissionen, im Vergleich zu traditionellen Erdgasheizungen, um 60 Prozent zu reduzieren.
Sechs Wärmepumpen mit 42 MW Gesamtleistung
Johnson Controls liefert der Stadt Zürich eine maßgeschneiderte Wärmepumpenlösung mit sechs Hochleistungs-Schraubenkompressoren, die eine Gesamtleistung von 42 MW erzielen. Die Wärmepumpen gewinnen Niedertemperaturwärme aus den Verbrennungsgasen einer bestehenden Müllverbrennungsanlage der ERZ und machen diese Anlage dadurch erheblich effizienter. Sie alle arbeiten den Angaben zufolge mit Ammoniak, einem natürlichen Kältemittel ohne Treibhauspotenzial.
Um die Gewinnung der Abwärme maximal effizient zu gestalten, werden die Wärmepumpen in Zürich in drei Paaren in Reihe geschaltet. Das reduziere den erforderlichen Druckabfall – und steigere die Effizienz nochmal um bis zu 30 Prozent, weil im derartigen Verbund mehreren Wärmequellen wirken, die die Temperatur einmal mehr steigern, bevor die Energie ins Netz eingespeist wird. Damit erhalten die Wärmepumpen ideale Betriebsbedingungen, was die maximale Effizienz der gesamten Anlage gewährleiste.
„Die Stadt Zürich will bis 2040 klimaneutral werden. Ein wesentlicher Grundpfeiler für das Erreichen dieser Zielsetzung ist die Ausweitung der CO2-freien Wärmeversorgung. Durch die Zusammenarbeit mit Johnson Controls treiben wir die Wärmewende weiter voran und beschreiten den Weg in eine nachhaltigere Zukunft“, sagt Jürg Bruder, Leiter Großprojekte bei ERZ.
Johnson Controls ist Pionier im Bereich Wärmepumpen und bietet heute ein breites Portfolios für gewerbliche, industrielle und öffentliche Einrichtungen. Zahlreiche Stadtwerke und Versorger arbeiten den Angaben zufolge bereits mit Johnson Controls zusammen, darunter Hamburg Energie, die Stadtwerke Neustadt in Holstein, Energie Baden-Württemberg und die Stadtwerke Rosenheim.
- Leistungsklasse: Großwärmepumpen (GWP) in Fernwärmesystemen erreichen heute zweistellige bis niedrige dreistellige MW-Leistungen. Beispiele sind die Anlagen in Helsinki (Katri Vala, 160 MWth) und in Stockholm (Hammarbyverket, rund 225 MWth) – beide seit Jahren erfolgreich im Grundlastbetrieb (nach Betreiberangaben).
- Investitionskosten: Orientierungswerte für die Investitionskosten bei Abwärme-basierten Anlagen liegen laut Studien bei 0,6–1,1 Mio. Euro/MWth (Fraunhofer IEG / Agora Energiewende).
- Marktentwicklung: In Europa sind derzeit rund 2,5 GWth in Betrieb, was etwa 1 Prozent der Wärmenetzkapazität entspricht. Nach Angaben der European Heat Pump Association (EHPA) wird die installierte Leistung bis 2030 um mindestens 80 Prozent wachsen. Für Deutschland ermittelte Fraunhofer IEG bereits >100 MWth im Betrieb und rund 1 GW in Planung.
- Wirtschaftlichkeit: Betriebskosten hängen stark von Strompreisen, CO₂-Kosten und Vollbenutzungsstunden ab. Laut Agora Energiewende können Großwärmepumpen mit COP-Werten von 3–4 bei günstigen Stromkonditionen im Grundlastbetrieb kostengünstiger als Gas sein.
- Förderbedarf: In Skandinavien laufen Projekte teils ohne Zuschüsse profitabel (dank hoher Auslastung, günstiger Umweltwärmequellen und Marktintegration). In Mitteleuropa sind hingegen Förderinstrumente und Strompreis-Entlastungen laut Agora Energiewende meist entscheidend, damit sich Investitionen rechnen.