Heiz- und Kühlsysteme sind die beiden wichtigsten Endverbraucher im Gebäudebetrieb.

Auf den Gebäudesektor, der Wohngebäude, öffentliche Gebäude und Gewerbeimmobilien umfasst, entfallen direkt und indirekt 30 % der weltweit verbrauchten Endenergie bzw. rund 3 100 Mio. t Rohöl, darunter fast 55 % des weltweiten Stromverbrauchs. Auf den Gebäudebetrieb entfallen rund 28 % der weltweiten CO2-Emissionen, so dass seine Dekarbonisierung eine der wichtigsten Prioritäten zur Erreichung der Klimaneutralitätsziele ist.

Heiz- und Kühlsysteme, die beiden wichtigsten Endverbraucher im Gebäudebetrieb, sind besonders kritische Bereiche, die es zu berücksichtigen gilt, um die Emissionen von Gebäuden zu verringern. Die Heizung ist derzeit für etwa 45 % der Gebäudeemissionen verantwortlich und ist immer noch auf fossile Brennstoffe angewiesen, um mehr als 55 % des Endenergieverbrauchs zu decken. Es wird erwartet, dass sich die Gebäudefläche bis 2070 verdoppeln wird - das entspricht der Fläche von Paris, die jede Woche zum Gebäudebestand hinzukommt. Gleichzeitig wird die Raumkühlung schneller zunehmen als jede andere Gebäudenutzung, und bis 2070 werden weitere 5 Milliarden Menschen Zugang zu dieser Technologie haben.

Die Nutzung von Synergien zwischen Heiz- und Kühlsystemen im Gebäudesektor kann einen Rahmen für das Erreichen von Dekarbonisierungszielen bieten, wobei hocheffiziente Wärmepumpen eine wichtige Quelle für Veränderungen darstellen. In der Ausgabe 2020 der Energietechnologie-Perspektiven wird im Szenario für nachhaltige Entwicklung, das einen Weg für die breite Einführung sauberer Energietechnologien und verstärkte Innovation auf einem mit dem Pariser Abkommen kompatiblen Pfad vorsieht, ein starker Rückgang der Emissionen im Gebäudesektor bis 2070 prognostiziert.

Drei Viertel der im Rahmen des Szenarios für nachhaltige Entwicklung im Gebäudesektor erforderlichen Emissionssenkungen können durch eine breite Umsetzung von Technologien erreicht werden, die heute ausgereift sind und sich in einem frühen Stadium der Einführung befinden. Weitere Innovationen, die eine Integration in verschiedene Klimazonen und Gebäudetypen ermöglichen, werden zusätzliche Vorteile für das Heizen und Kühlen im Gebäudebetrieb bringen.

Hocheffiziente Wärmepumpentechnologie: der Grundstein für nachhaltige Gebäude.

Raumheizung und Warmwasserbereitung machen den Löwenanteil des CO2-Fußabdrucks des Gebäudesektors aus. Im Jahr 2019 wurden rund 4,3 Gt CO2 für die Beheizung von Gebäuden in die Atmosphäre freigesetzt, wenn man die Emissionen aus der direkten Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie aus der vorgelagerten Strom- und Wärmeerzeugung berücksichtigt. Dies entspricht fast 12 % der weltweiten energie- und prozessbedingten CO2-Emissionen.

Bedeutende technologische Fortschritte und politische Initiativen haben dazu beigetragen, die globalen heizungsbedingten Emissionen in den letzten zehn Jahren zu stabilisieren, obwohl die beheizte Bodenfläche um 20 % gestiegen ist. Strengere Energievorschriften für Gebäude haben den Wärmeenergiebedarf pro Quadratmeter für neue Gebäude im Vergleich zum Jahr 2000 in Europa um 30 %, in Japan um 35 % und in den Vereinigten Staaten um 20 % gesenkt.

Parallel zu den Fortschritten bei der durchschnittlichen Leistung der Gebäudehülle sind effiziente Heiztechnologien auf dem Vormarsch: Der Absatz von Luft-Luft-Wärmepumpen ist seit 2010 weltweit um fast 10 % pro Jahr gestiegen, während sich der Absatz von Wärmepumpen-Wassererhitzern mehr als verdoppelt hat und der Absatz von solarthermischen Wassererhitzern fast um das 1,5-Fache gestiegen ist.

Die Herausforderung der Dekarbonisierung der Wärmeversorgung bleibt jedoch enorm. Mehr als die Hälfte des weltweiten Absatzes entfällt auf Heiztechnologien, die direkt mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, und der Bedarf an neuen kohlenstoffarmen Produkten für eine Vielzahl von Gebäudeumgebungen behindert deren rasche Einführung. Im Stated Policies Scenario der Internationalen Energie-Agentur IEA, das die Auswirkungen bestehender und geplanter politischer Maßnahmen widerspiegelt, sinken die CO2-Emissionen im Zusammenhang mit der Wärmebereitstellung in Gebäuden bis 2050 nur um etwas mehr als 20 % und bis 2070 um etwa 40 % im Vergleich zu heute. Im Szenario der nachhaltigen Entwicklung hingegen sinken sie bis 2070 um mehr als 95 %.

Zur Deckung des Raumkühlungsbedarfs im Gebäudesektor wurden 2019 nur 15 % der für die Heizung verwendeten Energie benötigt und etwa 1 GtCO2 durch den Einsatz von Strom erzeugt. Dennoch ist die Raumkühlung der am schnellsten wachsende Gebäudeendverbrauch und wird dies voraussichtlich auch in den kommenden Jahrzehnten bleiben. Ausgehend von den erklärten politischen Absichten wächst der Kühlbedarf in den nächsten drei Jahrzehnten um mehr als 3 % pro Jahr und damit achtmal schneller als der Heizbedarf in den letzten 30 Jahren.

Wachstum des Kühlbedarfs.

Für das Wachstum des Kühlbedarfs gibt es mehrere Gründe. Erstens gibt es heute große Unterschiede im Besitz von Klimaanlagen zwischen den verschiedenen Einkommensgruppen. So liegt die Eigentumsquote in städtischen Haushalten mit hohem Einkommen in Indien zwischen 75 % und 85 %, während sie in ländlichen Haushalten mit niedrigem Einkommen bei 5 % oder darunter liegt. In den Vereinigten Staaten und Australien liegt der Anteil der Haushalte, die eine Klimaanlage besitzen, bei über 90 %, während er in Indien und Indonesien unter 10 % und in Brasilien bei knapp 20 % liegt, obwohl die Zahl der Kühlgradtage - ein Maß für den Bedarf an Kühlung - in diesen Ländern etwa doppelt so hoch ist. Von den 35 % der Weltbevölkerung, die in Gebieten leben, in denen es jeden Tag heiß ist, besitzen nur etwa 15 % eine Klimaanlage. Infolge der Verbesserung des Lebensstandards, des Klimawandels und politischer Maßnahmen zur Ausweitung des Zugangs zu grundlegenden Energiedienstleistungen wird dieser Anteil bis 2050 voraussichtlich auf 60 % und bis 2070 auf 70 % ansteigen.

Ein weiterer wichtiger Faktor für den Anstieg der Kühlungsnachfrage ist die erhebliche Vergrößerung der Gebäudefläche, die sich bis 2070 verdoppeln dürfte. Mehr als 70 % dieses Wachstums wird an Orten mit hohem Kühlbedarf stattfinden, was auf die wachsende Bevölkerung in Entwicklungsregionen zurückzuführen ist (siehe Indikator "Bevölkerung mit Kühlbedarf" in der Karte unten). Insgesamt könnte der weltweite Bestand an Klimageräten bis 2070 auf 7 Milliarden Stück ansteigen, was dem Verkauf von fast 10 Klimageräten pro Sekunde von heute bis 2070 entspricht. 

Der durchschnittliche Temperaturanstieg trägt ebenfalls zu einer steigenden Nachfrage nach Kühlleistungen bei. Die globale Durchschnittstemperatur an der Land- und Meeresoberfläche ist seit 1980 in jedem Jahrzehnt um durchschnittlich 0,15 °C gestiegen. 2016 und 2019 sind die beiden wärmsten Jahre in den Aufzeichnungen, und der September 2020 war der wärmste in einem 141-jährigen Datensatz (National Centers for Environmental Information, 2020). 

Die Kühlgradtage (die eng mit dem Kühlbedarf pro Quadratmeter korreliert sind) werden voraussichtlich bis 2050 um bis zu 50 % und bis 2070 um bis zu 70 % ansteigen, je nach Region und den Auswirkungen des Klimawandels auf den Temperaturanstieg (siehe Indikator "Kühlgradtage"). Darüber hinaus nehmen Häufigkeit, Schwere und Dauer von extremen Wetterereignissen zu. Hitzewellen werden auch immer feuchter, was den Bedarf an Klimaanlagen erhöht. Der Kühlungsverbrauch während Hitzewellen kann in Gebieten, in denen 70 % der Haushalte oder mehr Zugang zur Kühlung haben, bis zu 70 % des Spitzenstrombedarfs ausmachen. 

Der Stromverbrauch für die Kühlung wird zunehmen.

Trotz der zunehmenden Bemühungen, die Effizienz von Klimaanlagen zu erhöhen, werden die genannten Maßnahmen nicht ausreichen, um den Stromverbrauch für die Kühlung einzudämmen, der bis 2070 im Vergleich zu 2019 um das Dreifache oder mehr als das Doppelte des im Szenario für nachhaltige Entwicklung erreichten Niveaus ansteigen wird.

Die Dekarbonisierung des Gebäudesektors wird von der Priorisierung von Lösungen profitieren, die sich auf Heizung, Kühlung oder sowohl Heizung als auch Kühlung konzentrieren. Wärmepumpentechnologien sind eine wichtige technologische Lösung, da sie in einem breiten Spektrum von Klimazonen eingesetzt und so angepasst werden können, dass sie sowohl Heizen als auch Kühlen, nur Kühlen oder nur Heizen ermöglichen. Tatsächlich benötigt ein Drittel der Weltbevölkerung Wärmepumpen sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen. In ganzjährig heißen und feuchten Klimazonen werden fortschrittliche Kühltechnologien benötigt, um die Herausforderung des schnell wachsenden Klimatisierungsbedarfs zu bewältigen. In beiden Fällen sind eine beschleunigte Einführung hocheffizienter Produkte und fortgesetzte Innovation unerlässlich, um die Dekarbonisierungsziele zu erreichen.

Heizen mit Wärmepumpen.

Auf dem Heizungsmarkt tragen Wärmepumpen bereits heute wirksam zur Dekarbonisierung bei und könnten weltweit mehr als 90 % des Heizbedarfs decken, wobei sie weniger CO2 ausstoßen als die effizienteste fossile Alternative. In großen Heizungsmärkten wie der Europäischen Union, den Vereinigten Staaten, Kanada, Russland oder China reicht der hohe saisonale Leistungsfaktor von Wärmepumpen (der je nach Region zwischen 300 % und 400 % oder mehr liegt) aus, um die CO2-Emissionen in Bezug auf den verbrauchten Strom im Vergleich zu den Emissionen zu halbieren, die bei der Gasverbrennung in einem effizienten Brennwertkessel entstehen würden. Sie machen in den Vereinigten Staaten bereits mehr als 40 % des Verkaufs von Heizungsanlagen für den Neubaumarkt aus. 

Die Gesamtkapazität der Kühlgeräte ist 17 Mal so hoch wie die der Heizgeräte.

Trotz ihrer zunehmenden Verbreitung auf dem Heizungsmarkt wird die überwältigende Mehrheit der heute verkauften Wärmepumpen zur Raumkühlung eingesetzt. Während die effizientesten Wärmepumpen für die Raumkühlung (z. B. Klimageräte) eine Energieeffizienzklasse von bis zu 12 erreichen können, liegt die durchschnittliche Energieeffizienzklasse der auf dem Markt erhältlichen Produkte bei etwa 4. Um den Zielen des Szenarios für nachhaltige Entwicklung zu entsprechen, muss die durchschnittliche Leistung von Klimageräten bis 2030 um mehr als 50 % gesteigert und bis 2070 fast verdoppelt werden. Ohne solche Effizienzverbesserungen könnte sich der Strombedarf für die Kühlung bei den genannten Maßnahmen bis 2070 fast verdreifachen.

Reversible Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen.

Die Nutzung von Synergien zwischen Heizungs- und Kühlungsstrategien kann die Einführung effizienterer reversibler Wärmepumpen beschleunigen, zur schrittweisen Abschaffung von Geräten mit fossilen Brennstoffen beitragen und somit die Dekarbonisierungsziele im Gebäudesektor unterstützen. Insbesondere der Absatz von Wärmepumpen für die Heizung muss sich bis 2030 verdreifachen und langfristig die führende Technologie werden. Im Szenario für eine nachhaltige Entwicklung werden sie bis 2050 mehr als 50 % des Heizungsanlagenbestands sowohl für private als auch für gewerbliche Anwendungen ausmachen. 

Schätzungsweise 33 % der Haushalte weltweit müssen sowohl heizen als auch kühlen, wobei der Anteil in Europa bei 78 %, in Nordamerika bei 56 % und in China bei fast 80 % liegen kann. In diesen Regionen ist es besonders wichtig, dass der technologische Fortschritt bei reversiblen Wärmepumpen auf das gleichzeitige Erreichen von Dekarbonisierungszielen im Zusammenhang mit der Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden ausgerichtet wird. Einzelanwendungen (z. B. in Einfamilienhäusern), zentralisierte Systeme (z. B. für Büros, Geschäftsgebäude, einige Mehrfamilienhäuser) sowie Fernwärmesysteme können von solchen Synergien profitieren, da die Dampfkompression als gemeinsames Technologieprinzip für alle Betriebsarten von Wärmepumpen dient. 

Um diese Chance zu nutzen, könnten sich Regierungen und Industrie darauf konzentrieren: 

Marktakzeptanz.

Förderung der Marktakzeptanz durch die Bereitstellung neuer Dienstleistungen (z. B. Kühlung) zugunsten von Wärmepumpen bei Neubauten und Renovierungen. In den Vereinigten Staaten hat sie beispielsweise dazu beigetragen, den Anteil des Wärmepumpenabsatzes bei neu errichteten Gebäuden zu erhöhen, wo er bei Einfamilienhäusern über 40 % und bei neuen Mehrfamilienhäusern fast 50 % beträgt. Der Renovierungsmarkt hinkt jedoch global gesehen hinterher. Er muss durch Anreize und Marktinstrumente stimuliert werden, um den Ersatz von Kohle-, Öl- und Gaskesseln durch Luft-Wasser-Wärmepumpen zu fördern, wenn es der Platz und die Leitungsnetze erlauben.

Dampfkompressionskreisläufe.

Nutzung der gleichzeitigen Erzeugung von Wärme und Kälte in Dampfkompressionskreisläufen. Fernwärmenetze können an Bereiche angeschlossen werden, in denen der Heizbedarf überwiegt (z. B. Wohngebäude), und an andere, die einen größeren Kühlbedarf haben (z. B. Büros). Die Nutzung sowohl der Heiz- als auch der Kühlleistung von Dampfkompressionskreisläufen in integrierten Energienetzen kann die Effizienz von Wärmepumpen um 30-50 % erhöhen und gleichzeitig die Integration von Abwärme und erneuerbaren Energiequellen ermöglichen. Weitere Möglichkeiten sind die Rückgewinnung von Abwärme aus Kompressoren von Klimaanlagen, die der Warmwasserbereitung in Wohngebäuden zugute kommen und die Effizienz von Wärmepumpen je nach Warmwasserbedarf um bis zu 60 % steigern kann. 

Technologie-Spillover-Effekte.

Nutzung von Technologie-Spillover-Effekten. Technologieerfahrungen könnten auf verschiedene Arten von Wärmepumpen und Klimaanlagen übertragen werden, da sie mehrere Komponenten und thermodynamische Prinzipien gemeinsam haben. Zu den synergetischen Technologiebereichen gehört die Verwendung von Komponenten der nächsten Generation wie elektrochemische Kompressoren oder kompaktere Wärmetauscher. Parallel zu den technologischen Fortschritten wird die beschleunigte Verbreitung reversibler Geräte in Verbindung mit der Zunahme von Dampfkompressionsgeräten, die nur zum Kühlen in Regionen mit keinem oder geringem Heizbedarf eingesetzt werden, zu Größenvorteilen führen, die sich auch auf Heizanwendungen auswirken könnten. Die Wärmeerzeugungskapazität von Dampfkompressionsanlagen könnte sich mehr als verfünffachen, wobei 85 % davon auf den Kühlbedarf zurückzuführen sind. Dies führt zu einer zusätzlichen Senkung der Kapital- und Installationskosten um etwa 15 % bis 2050 im Szenario der nachhaltigen Entwicklung, was den Einsatz dieser Technologie für Heizungsanwendungen erleichtert.

Eine Reihe von Wärmepumpentechnologien ist bereits einsatzbereit. Die Vielfalt der Gebäudetypen, der Nachfragemuster der Endnutzer und der klimatischen Bedingungen erfordert jedoch weitere Verbesserungen, damit sie sich an eine Vielzahl von Arbeitsumgebungen anpassen können. Der Sonderbericht "Energietechnologie-Perspektiven 2020" über Innovationen im Bereich saubere Energie und der begleitende Leitfaden für saubere Technologien zeigen, dass Innovationen2 eine wichtige Rolle spielen müssen, um ihre Anwendbarkeit auf spezifischen Märkten zu erweitern und ihre Skalierbarkeit zu gewährleisten.

Innovation ist ein Muss, um den Einsatz von Wärmepumpen weiter zu beschleunigen. 

Zusätzliche Innovationen.

Um den Wärmemarkt zu durchdringen, sind insbesondere zusätzliche Innovationen bei Dampfkompressionsanlagen erforderlich, um:

Maßgeschneiderte Wärmepumpenkonstruktionen für bestimmte Marktsegmente oder Betriebsbedingungen. Obwohl sie dieselben thermodynamischen Zyklen haben, unterscheiden sich Wärmepumpentypen, -konstruktionen, -komponenten und Betriebsanforderungen für verschiedene Klimazonen und Verteilungssysteme. 

Zu den Prioritäten gehören: 

1) Entwicklung kompakter und geräuscharmer innovativer Systemdesigns, die mit bestehenden Gebäuden kompatibel sind und an die bestehenden Verteilungssysteme angeschlossen werden können. Solche kompakten (und Hochtemperatur-) Lösungen als Ersatz für fossile Heizkessel befinden sich noch in einem frühen Stadium der Einführung.

2) Entwicklung von Produkten für Mehrfamilienhäuser, die sich an eine Vielzahl von Wärme- und Warmwasserbedarfsmustern, Gebäudegrößen und -grundrissen anpassen können.

3) Vorantreiben der Innovation bei Kälte-Wärmepumpen. Ihre saisonale Energieleistung kann beim Betrieb in sehr kalten Klimazonen um 40 % höher sein als die herkömmlicher Produkte und gleichzeitig eine kontinuierliche Wärmeversorgung bei Außentemperaturen von -25 °C gewährleisten.

Verbesserung der Integration von Wärmepumpen in andere Teile des Energiesystems, z. B. Stromnetze, erneuerbare Energien (außerhalb oder vor Ort, z. B. Photovoltaik), Speicher, Mikronetze usw. Integrierte kompakte Speichersysteme und Funktionen zur Nachfragesteuerung sind von entscheidender Bedeutung, um ihren Beitrag zur Spitzenlast und den damit verbundenen Bedarf an Stromerzeugung und -übertragung zu verringern. Der Prototyp der Klima- und Komfortbox integriert Komponenten, die kurz vor der technologischen Reife stehen und die ein skalierbares und flexibles Produkt in einer prognostizierten Netto-Null-Emissionsumgebung mit begrenzten bedarfsgesteuerten Kraftwerken für fossile Brennstoffe und einem hohen Anteil an variablen erneuerbaren Energien vorschlagen.

Verbesserung der Wärmepumpentechnologie und der Steuersysteme zur Anpassung an die Nachfragemuster der Endverbraucher. So würden beispielsweise Technologiekonzepte, die in der Lage sind, auch bei Teillasten effizient zu arbeiten, die Effizienzverluste beim Betrieb mit geringer Kapazität ausgleichen. Bei Multisplit-Systemen könnten sich verbesserte Steuerungen als nützlich erweisen, um sich an unterschiedliche Kühllasten in mehreren Räumen anzupassen (z. B. bei Multisplit-Systemen).

Eine fünfjährige Verzögerung bei der Demonstration innovativer Konzepte in Verbindung mit einer geringeren Verbreitung von Wärmepumpen, die bereits kommerziell genutzt werden, würde dazu führen, dass die installierte thermische Leistung innovativer Wärmepumpen bis 2030 um 60 % geringer ist als im Szenario der nachhaltigen Entwicklung.

Zusätzlich zu den Innovationen im Bereich der Dampfkompressionstechnologien besteht ein erhebliches Marktpotenzial für die Entwicklung erschwinglicher alternativer oder hybrider Kühllösungen, insbesondere für Entwicklungsländer mit heißem Klima und ohne Heizbedarf. Prognosen zufolge werden im Jahr 2070 mehr als 60 % der Weltbevölkerung in Regionen mit solchen Klimabedingungen leben.

Hybride membranbasierte Lösungen würden die Möglichkeit eröffnen, sowohl die Feuchtigkeit als auch die Temperatur zu kontrollieren, indem latente (Verdampfung) und sensible (Temperaturschwankungen ohne Phasenwechsel) Wärmelasten entkoppelt werden. Dazu gehören vor allem in Membranen integrierte Technologien zur Verdunstungskühlung. Die gleichen Komponenten können auch mit Dampfkompressionszyklen betrieben werden.  Jüngste Tests sind vielversprechend, wobei die Leistungszahl zwischen 5 und 15 liegt.

Darüber hinaus sind Festkörperkühltechnologien, die sich die kalorischen Effekte bestimmter Materialien zunutze machen, heute ein Prototyp dessen, was ein neuer Ansatz für die Kühlung sein könnte. Derzeit scheinen barokalorische Materialien, die Wärme aus Druckschwankungen erzeugen, und elektrokalorische Materialien, die Wärme aus elektrischen Feldern erzeugen, die vielversprechendsten für die Weltraumkühlung und Kühlanwendungen zu sein (TRL 3-5). Untersuchungen unter Testbedingungen haben gezeigt, dass vor allem barokalorische Kühlsysteme bei Haushaltsanwendungen besser abschneiden könnten als Dampfkompressionskühler, wobei die Verbesserungen je nach Umgebungsbedingungen und Kühlbedarfsmuster zwischen 5 % und 150 % liegen.

Zu den Vorteilen von Kühltechnologien ohne Dampfkompression gehört auch der beschleunigte Ausstieg aus Kältemitteln mit hohem Treibhauspotenzial wie teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen (HFCKW). Bis heute haben sich mehr als 195 Länder im Rahmen der Kigali-Änderung des Montrealer Protokolls verpflichtet, ihre Verwendung bis 2050 um 80 % zu reduzieren. Zu den konkreten Maßnahmen zur Erreichung dieses Ziels gehören das Kigali Cooling Efficiency Programme und das IEA Annex 54 des Heat Pumping Technology Collaboration Programme.

Staatliche Konjunkturpakete bieten die Möglichkeit, die Einführung effizienterer Geräte zu fördern. Die Europäische Kommission hat "Next Generation EU" eingeführt, ein Instrument zur Unterstützung der EU-Strategie für den Übergang zu sauberer Energie. Das Paket wird insbesondere die Energieeffizienz, die Nutzung lokaler Ressourcen und die direkte Elektrifizierung fördern, was zu einer verstärkten Einführung von Wärmepumpen und anderen erneuerbaren Heizungslösungen bei Neubauten und Renovierungen führen dürfte.

Der IEA-Bericht Tracking Clean Energy Progress enthält eine Reihe von Empfehlungen zu Anreizen, Preissignalen (z. B. Verringerung der Kluft zwischen Erdgas- und Strompreisen) sowie zu Normen (z. B. Mindestanforderungen an die Leistung, Bauvorschriften) und zur Infrastruktur (z. B. Fernwärmesysteme), die erforderlich sind, um eine bessere Gebäudegestaltung und den Einsatz effizienter Produkte zu fördern. Ein politischer Weg zur Erreichung der Dekarbonisierungsziele im Wärme- und Kältebereich durch Wärmepumpen muss auf eine stärkere Verbreitung, die Integration in das Energiesystem und die Verbesserung der Technologie abzielen. 

Maßnahmen zur Förderung von Wärmepumpentechnologien.              

 
- Anreize für kohlenstoffarme Heiztechnologien (Beispiele sind Chinas Control Action Plan für Luft-Wärmepumpen, Japans Energy Conservation Plan, das Förderprogramm für Erdwärmepumpen in den Vereinigten Staaten).
- Leistungsbezogene Kennzeichnungen (z. B. in der Europäischen Union).
- Abschaffung der Subventionen für fossile Brennstoffe.
- Förderung von Tests für die Anwendung innovativer Wärmepumpenkonzepte, die speziell für kritische Marktsegmente (z. B. für die Gebäudesanierung), bestimmte Gebäudetypen (z. B. Mehrfamilienhäuser) und Klimazonen (z. B. kalt, heiß und feucht) geeignet sind.
- Internationale Zusammenarbeit als Katalysator für Kostensenkungen durch Technologie-Spillover.
- Sicherstellung einer zuverlässigen und nicht-intrusiven Nutzung von Endnutzerdaten zusammen mit dem Aufbau einer Messinfrastruktur.
- Nutzung von Fernwärme-Infrastrukturen zur Rückgewinnung von Abwärme, Integration von erneuerbarer Power-to-Heat und anderen kohlenstoffarmen Ressourcen.
- Planung neuer Niedertemperaturnetze unter Nutzung von Großwärmepumpen und/oder Wärmepumpen-Boostern, wenn ein Überschuss an Abwärme vorhanden ist.
- Unterstützung der Entwicklung integrierter Heiz-, Kühl- und Speicherlösungen sowie der Erzeugung erneuerbarer Energien vor Ort.
- Regulatorische Änderungen zur Belohnung innovativer Geschäftsmodelle und Marktdesigns, die Flexibilitätsdienste in die Stromsysteme integrieren.
- Demonstration der Integration von Wärmepumpen durch Sektorkopplung. 

Verbesserung von

- Anhebung der Mindestanforderungen an die Energieeffizienz und Verbesserung der Prüfverfahren für Wärmepumpen, die im Kühlbetrieb eingesetzt werden.
- Harmonisierung der Zertifizierung und Kennzeichnung von Wärmepumpen, die im Heizbetrieb eingesetzt werden.
- Förderung der Forschung und Entwicklung effizienter Geräte auf der Grundlage von Kältemitteln mit geringem Treibhauseffekt, von Komponenten der nächsten Generation zur Steigerung ihrer Effizienz und von erschwinglichen Lösungen, die allein funktionieren oder bei Bedarf mit Wärmepumpen gekoppelt werden können, wie z. B. Membranen.

Die raschen Fortschritte und Innovationen bei den Wärmepumpentechnologien versprechen kosteneffiziente, energieeffiziente Heiz- und Kühldienste, um die Herausforderungen der Dekarbonisierung im Gebäudesektor zu bewältigen. Wichtige Maßnahmen zur Umsetzung können jedoch nur dann erfolgreich sein, wenn ein breites Spektrum von Ländern und Interessengruppen in den oben genannten kritischen Forschungsbereichen gemeinsam und kooperativ handelt. Die Technologie-Kooperationsprogramme der IEA sind ein gutes Beispiel dafür, wie eine Gruppe von Ländern erfolgreich ihre Anstrengungen bündelt, um Forschungsthemen voranzutreiben und bewährte Verfahren für innovative Projektumsetzungen auszutauschen.