Die Energie von Nachbars Wärmepumpe nutzen

Wärmepumpen sind häufig überdimensioniert. Dadurch laufen sie nicht optimal, verschleissen schneller und weisen damit einen höheren Ressourcenverbrauch auf, als nötig wäre. Sie stellen ein ungenutztes Potenzial dar. Ein neues Konzept schlägt thermische Nanogrids vor, lokale Wärmeverbunde zwischen Gebäuden mit Wärmepumpen und fossilen Heizsystemen. Die Wärmpumpe kann genug Energie produzieren, um auch Gebäude in der Nachbarschaft zu heizen.

Mittwoch, 8. Juli 2026

Potenzielle CO₂-Einsparungen durch thermische Nanogrids in den Schweizer Gemeinden. Je dunkler die Farbe, desto höher die möglichen Einsparungen. Besonders in Städten ist das Potenzial gross.

In der Schweiz sind fossile Heizsysteme, die zum Beispiel Öl oder Gas nutzen, für die Erwärmung von Gebäuden noch weit verbreitet. Obwohl immer häufiger erneuerbare Energiesysteme verbaut werden, benötigt es zur Reduktion der Treibhausgasemissionen schnell umsetzbare Lösungen. Esther Linder vom Institute of Computational Physics ICP untersuchte dafür das Konzept der thermischen Nanogrids. Darunter kann man sich lokale Netze zur Gebäudeheizung vorstellen, die Gebäude mit Wärmepumpen und solche mit fossilen Heizsystemen verbinden, um erneuerbare Wärme gemeinsam zu nutzen.

Das Potenzial dieser thermischen Nanogrids ist gross. Esther Linder identifizierte mittels Daten aus dem eidgenössischen Gebäude- und Wohnungsregister Gebäudegruppen, die Wärmepumpen sowie fossile Heizsysteme enthalten und weniger als 30 Meter voneinander entfernt liegen, um lange Leitungen und somit Verluste zu vermeiden. Die Arbeit wurde von Esther Linder an der Hochschule Luzern (HSLU) im Rahmen des Nanoverbund-Projekts gestartet und gemeinsam mit Sarah Schneeberger, Pascal M. Vecsei und Philipp Schuetz von der HSLU abgeschlossen. Die Ergebnisse wurden im Mai 2026 publiziert.

Grösste Anzahl Nanogrids im Mittelland

Aus der Analyse der Daten ergaben sich schweizweit 85'223 mögliche thermische Nanogrids die zusammen 207'159 Gebäude umfassen. Das grösste Potenzial liegt dabei in den Kantonen mit hoher Wohngebäudedichte, insbesondere Zürich, Bern und Aargau, da dort viele Gebäude innerhalb der erforderlichen Distanz liegen. Berechnet wurde diese Anzahl so, dass die miteinbezogenen Gebäude im thermischen Nanogrid bei einer Aussentemperatur von 4 °C und höher komplett durch die Wärmepumpe beheizt werden können. Denn die Leistung von Wärmepumpen nimmt mit sinkender Temperatur ab, während gleichzeitig der Wärmebedarf der Gebäude steigt.

Vorhandene Überkapazitäten nutzen

Doch wieso funktionieren thermische Nanogrids überhaupt? In der Schweiz sind viele Wärmepumpen überdimensioniert. Das Konzept nutzt also nur bereits bestehende vorhandene Überkapazitäten von installierten Wärmepumpen. Getestet wurde das bereits 2023 in einem Nanogrid von IWB in Basel. Dort wurden zwei fossil geheizte Gebäude mit einem Gebäude mit Wärmepumpe verbunden. Ergebnisse dieser Umsetzung wurden bereits 2025 publiziert.

Bei der Simulation der Umsetzung des Nanogrids in Basel im Jahr 2023 zeigt sich, dass sich der Wärmebedarf der drei Gebäude (orange, grün, dunkelblau) ab einer Temperatur von 7 °C und höher komplett von der Wärmepumpe (hellblau) decken lässt.

Bei der Installation in Basel stieg der Anteil der erneuerbaren Energien an der Heizung der drei Gebäude von 33% auf 91%. Das führte zu einer erheblichen Verringerung der CO₂-Emissionen und Senkungen bei den Heizkosten. Die Ergebnisse zeigen, dass thermische Nanogrids eine wirksame Massnahme sein können, um die Dekarbonisierung im Gebäudesektor zu beschleunigen.

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