Descarbonización de la calefacción urbana: estrategias y tecnologías __

Descarbonización
8. septiembre 2025 13 min.

¿Cómo puede tener éxito la transición a la calefacción respetuosa con el clima en metrópolis, ciudades y municipios de todo el mundo, y de una manera segura y asequible para millones de hogares y empresas? ¿Son las redes de calefacción urbana la respuesta? ¿Logrará esto realmente eliminar gradualmente los combustibles fósiles a gran escala?

En todo el mundo, expertos en suministro de energía, servicios públicos municipales, planificación e industria están buscando respuestas a estas preguntas. Más aún: quieren ayudar a dar forma a la transformación de la calefacción urbana. La descarbonización de la calefacción urbana es uno de los retos centrales de la transición energética mundial. Si bien el sector eléctrico ya está haciendo grandes avances a nivel internacional en la integración de las energías renovables, el sector de la calefacción ha permanecido rezagado hasta ahora. Pero especialmente en las zonas urbanas, donde las soluciones individuales, como las bombas de calor, alcanzan límites estructurales y de infraestructura, la calefacción urbana es clave para alcanzar los objetivos climáticos.

Iniciativas internacionales como el Pacto Verde Europeo, la Directiva de Eficiencia Energética y la Directiva de Energías Renovables establecen objetivos ambiciosos para la expansión y descarbonización de las redes de calefacción. Las ciudades y los servicios públicos de todo el mundo se enfrentan a la tarea de modernizar las redes existentes, integrar nuevas tecnologías y superar los obstáculos regulatorios y financieros.

Por qué necesitamos calefacción urbana: ¿Qué quiere lograr la comunidad internacional?

La descarbonización de la calefacción urbana es un objetivo central de la política climática internacional. Este tipo de suministro de calor se considera en todo el mundo como un instrumento estratégico para reducir las emisiones de CO₂ en el sector de la construcción y alcanzar los ambiciosos objetivos climáticos, como la neutralidad climática para 2045.

La Unión Europea, numerosos gobiernos nacionales y organizaciones internacionales consideran que las redes de calefacción urbana son una tecnología clave para la transición a la calefacción. Por ejemplo, como parte del paquete "Fit for 55", la Comisión Europea hace hincapié en la necesidad de cambiar la calefacción urbana a fuentes renovables y modernizar las redes existentes. El gobierno alemán también planea suministrar alrededor de 14 millones de unidades residenciales con calefacción urbana climáticamente neutra para 2045, lo que requiere una expansión y transformación masiva de las redes.

El Papel del suministro de calor urbano en la transición energética

Especialmente en áreas urbanas densamente pobladas, donde las soluciones individuales como las bombas de calor alcanzan sus límites estructurales e infraestructurales, la calefacción urbana permite un suministro eficiente y agrupado de distritos o ciudades enteras. Por lo tanto, es una columna vertebral sistémicamente relevante de la transición energética urbana.

El objetivo: hacer que la calefacción urbana sea neutra en CO₂

La comunidad internacional ha acordado cambiar gradualmente la calefacción urbana a fuentes neutras en CO₂. Estrategias nacionales como la política climática sueca o la transición térmica de Berlín sirven como ejemplos: Suecia se esfuerza por lograr la neutralidad climática para 2045 y se centra en la modernización y descarbonización de las redes de calefacción urbana. En Berlín, la transformación climáticamente neutra de las redes de calefacción es un instrumento clave para reducir drásticamente las emisiones en el sector de la construcción.

Consenso social y político sobre la descarbonización

El reto sigue siendo combinar los ambiciosos objetivos políticos con inversiones concretas, tecnologías innovadoras y una modernización global de la infraestructura. Por lo tanto, la calefacción urbana no es solo un tema técnico, sino también político y socialmente relevante. Y un factor decisivo para la transición energética global.

 

Calefacción urbana neutra en CO2: su papel en el sistema energético del futuro

¿Qué hace que la calefacción urbana sea tan relevante hoy en día? ¿Y por qué está en el centro de la transición energética urbana? Una mirada a las prioridades de suministro actuales, las densidades de la red internacional y los balances de CO₂ muestra cuán diferentes son los puntos de partida. Al mismo tiempo, está claro que la calefacción urbana abre nuevas formas de alcanzar los objetivos climáticos y utilizar las infraestructuras de forma eficiente, especialmente en las ciudades en crecimiento.

Las redes de calefacción urbana son un elemento crucial para la descarbonización del suministro de calor en todo el mundo. En un estudio, la AIE (Agencia Internacional de la Energía) supone prevé que alrededor de 350 millones de edificaciones estarán conectadas a las redes de calefacción urbana para 2030, especialmente en las aglomeraciones urbanas con alta densidad de calor. En cambio, la densidad de la red y el grado de cobertura varían internacionalmente.

Mientras que en Dinamarca, por ejemplo, más del 60% de los hogares están conectados a la calefacción urbana, en Alemania la proporción es de alrededor del 15%, una cifra que todavía está infravalorada en muchos otros países. El balance de CO₂ de la calefacción urbana depende en gran medida de las fuentes de energía utilizadas: históricamente, los combustibles fósiles como el carbón y el gas natural han dominado, pero la proporción de energías renovables y calor residual industrial aumenta continuamente.

Tipo de sistema  Emisiones típicas de CO₂ (g CO₂eq./kWh calor)   Fuente(s) de energía primaria 

Calefacción urbana clásica (carbón) 

 239–265 

Carbón, combustibles fósiles 

Calefacción urbana clásica (gas natural) 

 133–197 

Gas natural, combustibles fósiles 

Cogeneración moderna (CCGT, gas natural) 

 151  

Cogeneración de gas, alta eficiencia 

Calefacción urbana descarbonizada

 <60 

Biomasa, geotermia, calor residual 

 

Ejemplos de ahorro de CO₂ gracias a la calefacción urbana descarbonizada

 

Waren an der Müritz, Alemania                                                                                                                                    

Como parte de un amplio proyecto de calefacción urbana y energía geotérmica en Waren an der Müritz, actualmente se está instalando el sistema de tuberías de energía de aquatherm. En el futuro, el sistema de tuberías preaisladas “aquatherm energy” suministrará calor rentable a numerosos edificios. El control integrado de fugas aumenta significativamente la seguridad de las tuberías de calefacción urbana. Esto es crucial, ya que la salmuera agresiva, que se bombea desde el interior de la tierra a una temperatura de aproximadamente 70 °C, debe evitar a toda costa el contacto con las aguas subterráneas durante su transporte. Gracias al sistema de tuberías de polipropileno resistente a la corrosión, esto es imposible a pesar de la naturaleza corrosiva del agua salada, protegiendo así el entorno.

En Copenhague, Dinamarca 

Opera la red de calefacción urbana más grande del mundo y se ha fijado el objetivo de  hacerla casi climáticamente neutra en un futuro próximo. La conversión del carbón a la biomasa sostenible, el uso de grandes bombas de calor y el uso de calor residual y energía geotérmica ahorrarán alrededor de 500.000 toneladas de CO₂ al año. El 98% de todos los edificios están conectados.

Helsinki, Finlandia 

Desde 2006, la planta de calefacción y refrigeración de Katri Vala utiliza grandes bombas de calor que recuperan el calor residual de las aguas residuales. Con una capacidad calorífica de 126 MW, los edificios residenciales se calientan con calefacción urbana con bajas emisiones, lo que mejora significativamente el ahorro de CO₂ de la ciudad. 

En Pamplona,  España 

Se ha instalado un nuevo sistema de calefacción urbana en el distrito de Txantrea, que reduce las emisiones de CO₂ hasta en un 80%. Abastece a miles de hogares de forma sostenible y forma parte de una estrategia urbana para la neutralidad climática.

Vilnius, Lituania

La capital lituana cuenta con la bomba de calor de absorción más grande de los países bálticos, que utiliza calor residual industrial. Esto reduce la dependencia del gas y la biomasa y aumenta significativamente la eficiencia de la red de calefacción urbana. 

Vaasa,  Finlandia

Vaasa utiliza antiguos depósitos de petróleo como almacenamiento de calor estacional para energía renovable. El proyecto ha reducido la participación del carbón en la calefacción urbana en más del 30% y aumenta la seguridad del suministro. 

Reikiavik, Islandia 

Reikiavik es pionera en la calefacción urbana geotérmica. Con el proyecto de Silverstone, la central eléctrica de Hellisheidi se convertirá en una de las primeras plantas geotérmicas casi neutras en CO₂ del mundo. 

Dronninglund, Dinamarca 

 Aquí se ha instalado un sistema de calefacción urbana solar térmica con almacenamiento de calor estacional. Cubre una gran parte de la demanda local de calefacción y reduce enormemente las emisiones de CO₂.  Aquí se ha instalado un sistema de calefacción urbana solar térmica con almacenamiento de calor estacional. Cubre una gran parte de la demanda local de calefacción y reduce enormemente las emisiones de CO₂. 

Aarhus, Dinamarca 

Aarhus está construyendo la planta de calefacción urbana geotérmica más grande de Europa en 2025. El proyecto descarbonizará una parte significativa del suministro de calor de la ciudad y servirá como modelo para otras ciudades importantes. 

Viena, Austria 

La modernización de la red de calefacción urbana con bombas de calor a gran escala y la integración de energías renovables convierten a Viena en una de las ciudades líderes en suministro de calor sostenible en Europa. 

Shangri-La, China

La ciudad utiliza tecnología de calefacción urbana para proporcionar calor bajo en carbono incluso a temperaturas extremas bajo cero. El sistema reduce las emisiones y mejora significativamente la calidad del aire. 

 

Por qué la calefacción urbana es sistémicamente relevante, especialmente en las zonas urbanas

A medida que avanza la urbanización, más del 68% de la población mundial vivirá en ciudades para 2050, lo que hace que los sistemas de suministro de calor eficientes y centralizados sean más importantes. El funcionamiento de la calefacción urbana permite utilizar energías renovables, calor residual industrial y tecnologías innovadoras de forma agrupada. De esta manera, la calefacción urbana reduce el espacio requerido y la complejidad de los sistemas de calefacción individuales. Esta es una gran ventaja, especialmente en áreas densamente urbanizadas. También facilita la integración de soluciones intersectoriales, por ejemplo, acoplando electricidad, calor y movilidad.

Resumen de los principios técnicos básicos

Los sistemas de calefacción urbana consisten en generadores de calor central, redes de tuberías aisladas y estaciones de transferencia en los consumidores. El calor se transporta como agua caliente o vapor, y las redes modernas dependen de temperaturas de funcionamiento más bajas para minimizar las pérdidas e integrar fuentes renovables. El desarrollo abarca desde las primeras redes a vapor hasta los sistemas clásicos de agua caliente (3ª generación) y las actuales 4ª y 5ª generaciones con bajas temperaturas e intercambio de energía bidireccional.

 

Nuevos requisitos para las redes de calefacción urbana: lo que requiere la descarbonización

La transformación de la calefacción urbana en un sistema neutro en CO₂ plantea nuevos y complejos desafíos para la infraestructura de la red en todo el mundo. Para alcanzar los ambiciosos objetivos climáticos y permitir la integración de las energías renovables, las redes de calefacción urbana deben seguir desarrollándose tecnológica y conceptualmente.

Reducción de la temperatura: Aumento de la eficiencia e integración de fuentes renovables

Un objetivo clave es reducir las temperaturas de funcionamiento en las redes de calefacción urbana para lograr la descarbonización. Las temperaturas más bajas reducen las pérdidas de calor, aumentan la eficiencia energética y facilitan el uso de fuentes renovables como la energía solar térmica y las grandes bombas de calor (fuente: Agencia Internacional de Energía de la AIE). Por ejemplo, muchas ciudades europeas se esfuerzan por cambiar a los llamados sistemas de "calefacción urbana de baja temperatura" para maximizar la compatibilidad con fuentes de energía sostenibles.

Acoplamiento sectorial: flexibilidad e integración del sistema

El acoplamiento de diferentes sectores energéticos (electricidad, calor, movilidad) se está convirtiendo cada vez más en el estándar. Las redes de calefacción urbana sirven como una interfaz flexible para convertir el excedente de electricidad de las energías renovables en calor y almacenarlo. Este acoplamiento sectorial aumenta la eficiencia del sistema y contribuye a la estabilidad de la red, como muestran los proyectos piloto actuales en Escandinavia y Europa Central.

Diversidad de alimentación: integración de varias fuentes de calor

La descarbonización de la calefacción urbana requiere una diversificación de las fuentes de calor que se inyectan en la red. Además de las centrales eléctricas clásicas, el calor residual industrial, la energía geotérmica, la biomasa y la energía solar térmica se están integrando cada vez más en las redes. Esta diversidad impone grandes exigencias a la capacidad de control y flexibilidad de la tecnología del sistema.

Systemtechnik Requisitos de materiales, diseño y tecnología de sistemas

Con el cambio a temperaturas más bajas y la integración de nuevas fuentes de energía, los requisitos para los materiales utilizados y el diseño del sistema están aumentando:

  • Los materiales deben ser resistentes a la corrosión, duraderos y adecuados para rangos de temperatura cambiantes.
  • El diseño de las redes debe orientarse hacia la flexibilidad y la capacidad de expansión para integrar los futuros desarrollos tecnológicos.
  • La tecnología de sistemas y los sistemas de control requieren un alto grado de precisión para gestionar de manera eficiente la inyección fluctuante de energías renovables.

Por lo tanto, la descarbonización de la calefacción urbana requiere una visión holística del diseño de la red, la selección de materiales y la integración del sistema.

Estrategias y tecnologías para la calefacción urbana neutra en CO₂

La descarbonización de la calefacción urbana requiere un enfoque sistémico que combine fuentes de calor renovables, tecnologías innovadoras y una planificación municipal con visión de futuro. En una comparación internacional, surgen varios puntos focales que pueden servir como modelo para estrategias nacionales y regionales.

  • Fuentes de calor renovables: energía solar térmica, energía geotérmica y calor residual industrial:  
    una palanca clave para la reducción de CO₂ es la integración de fuentes de calor renovables en las redes de calefacción urbana existentes y nuevas. Los sistemas solares térmicos pueden cubrir hasta el 50% de la demanda anual de calor de una red, especialmente en combinación con sistemas de almacenamiento de calor estacionales, como muestran los proyectos en Dinamarca y Suecia. La energía geotérmica ofrece el potencial de proporcionar calor bajo en carbono durante todo el año, mientras que el calor residual industrial es un recurso a menudo sin explotar que se aprovecha cada vez más en las redes de calefacción municipales. 

  • Grandes bombas de calor y acoplamiento sectorial: 
    Las grandes bombas de calor están ganando importancia internacional ya que aumentan la flexibilidad de los sistemas de calefacción urbana y permiten el acoplamiento directo con el sector eléctrico. Utilizan electricidad de fuentes renovables para llevar el calor del aire, el agua o el calor residual al nivel de temperatura requerido. En los escenarios de la Hoja de Ruta del Calor de Europa, hasta el 25% de la energía inyectada a las redes europeas de calefacción urbana podría provenir de bombas de calor en el futuro, lo que podría reducir las emisiones de CO₂ del sector en más del 70%. Las grandes bombas de calor también permiten el uso de fuentes de baja temperatura que aún no han sido explotadas económicamente.

  • Almacenamiento de calor: Soluciones de almacenamiento diario y estacional
    La integración de los sistemas de almacenamiento de calor es esencial para permitir el desacoplamiento temporal de la generación y el consumo y para compensar la volatilidad de las energías renovables. Los sistemas de almacenamiento a corto plazo, como los que se utilizan ampliamente en Dinamarca, permiten controlar de forma flexible la generación de electricidad y calor y utilizar eficientemente el excedente de energía. Los sistemas de almacenamiento estacional (grandes cuencas de tierra o depósitos de agua subterránea) permiten almacenar el calor solar generado en verano para el invierno. 

  • Gases verdes y conversión de energía en calor
    Además de los combustibles sólidos renovables y la electricidad, se están debatiendo gases verdes (por ejemplo, hidrógeno o biogás) como una opción complementaria para aumentar la seguridad del suministro y la flexibilidad. Las tecnologías Power-to-heat, como las calderas eléctricas o las calderas de electrodos, permiten convertir el excedente de electricidad renovable directamente en calor y alimentarlo a la red. 

Planificación municipal del calor y mecanismos de financiación

La transformación de la calefacción urbana sólo puede tener éxito con una planificación estratégica del calor municipal. Esto incluye el análisis de la demanda actual de calor, la identificación de potenciales renovables y el desarrollo de un catálogo de medidas para la descarbonización gradual de la calefacción urbana. En Alemania, la planificación municipal del calor es obligatoria por ley desde 2024 y sirve de modelo para otros países que se esfuerzan por una transformación sistemática. Los mecanismos de financiación a nivel nacional y europeo, como las subvenciones a la inversión para bombas de calor, sistemas de almacenamiento o ampliaciones de la red, son cruciales para garantizar la viabilidad económica de la transformación y minimizar los riesgos de inversión.

Enfoque en los sistemas de tuberías: infraestructura para la descarbonización de la calefacción urbana

La transformación de la calefacción urbana en un sistema energético con bajas emisiones de CO₂ impone las mayores exigencias a la infraestructura de la red. Los sistemas de tuberías modernos son la columna vertebral de redes de calefacción eficientes, flexibles y preparadas para el futuro. No solo permiten la integración de fuentes de energía renovables, sino que también contribuyen de forma decisiva a la reducción de las pérdidas de calor y a la  seguridad operativa.

Ventajas de los sistemas de tuberías modernos para la transición a la calefacción

  • Libre de corrosión y duradero: 
    Los sistemas de tuberías de polipropileno (PP-R) son completamente resistentes a la corrosión, tanto a la humedad como a las influencias químicas. Esto evita los daños típicos que se producen con los sistemas metálicos y aumenta significativamente la vida útil de la infraestructura de la red.

  • Procesamiento optimizado y flexibilidad: 
    Los tubos de plástico son significativamente más ligeros que los tubos de acero, lo que simplifica el transporte, la manipulación y la instalación. La alta flexibilidad también facilita la instalación, especialmente en áreas urbanas con condiciones de terreno complejas. 

  • Estabilidad operativa y seguridad: 
    Las superficies interiores lisas de las tuberías modernas de PP-R reducen la resistencia hidráulica y, por lo tanto, la energía necesaria para bombear el calor. Además, sistemas como aquatherm energy son autocompensables, por lo que no se requieren bucles de expansión adicionales. Esto aumenta la seguridad operativa y simplifica el mantenimiento. 

  • Aislamiento térmico y eficiencia energética:  
    El aislamiento de fábrica de alta calidad, por ejemplo, hecho de poliuretano, minimiza significativamente la pérdida de calor durante el transporte. La calidad del aislamiento se mantiene constantemente alta gracias a la prefabricación y respalda la eficiencia energética de las modernas redes de calefacción urbana 

  • Balance de CO₂ y eficiencia de recursos: 
    Se ha demostrado que la producción y el transporte de tubos de plástico provocan menores emisiones de CO₂ en comparación con los tubos de acero. Además, los sistemas de tuberías de PP-R son totalmente reciclables y, por lo tanto, contribuyen a la conservación de los recursos .

 

Regulación y subvenciones: qué está impulsando la expansión de la calefacción urbana baja en carbono

La descarbonización de la calefacción urbana es un objetivo global impulsado por una combinación de requisitos legales, programas de subsidios y cooperación intersectorial en muchos países. Esta es la única forma de crear la seguridad de inversión necesaria para implementar la transformación. Por ello, los gobiernos, las organizaciones internacionales y los agentes locales de todo el mundo confían en estrategias diferentes pero cada vez más ambiciosas para acelerar la transición hacia redes de calefacción respetuosas con el clima.

Resumen de los requisitos legales y los mecanismos de financiación

  • Objetivos climáticos vinculantes y planificación térmica

    Muchas naciones industrializadas, incluidos los estados miembros de la UE, Canadá, Corea del Sur y China, han definido objetivos nacionales o regionales de descarbonización para el sector de la calefacción. En la Unión Europea, la Directiva de Energías Renovables (RED III) obliga a los estados miembros a aumentar la participación de las energías renovables en el sector de la calefacción cada año. La planificación nacional del calor y las hojas de ruta de descarbonización municipal ahora son estándar en Escandinavia, partes de América del Norte y Asia.

  • Programas de financiación e incentivos a la inversión
    Los instrumentos de financiación internacionales como el Fondo de Modernización de la UE, el programa LIFE o el apoyo del Banco Asiático de Desarrollo (BAD) permiten invertir en fuentes de calor renovables, renovación de la red y tecnologías innovadoras de almacenamiento. Gran Bretaña, Canadá y Australia también ofrecen programas nacionales de financiación para la expansión y eficiencia de las redes de calefacción.

  • Estándares de eficiencia y emisiones
    Muchos países vinculan los subsidios gubernamentales a objetivos específicos de eficiencia y emisiones. En la UE, se aplicarán requisitos estrictos a partir de 2030: los edificios nuevos solo podrán conectarse a "sistemas de calefacción urbana eficientes" que utilicen predominantemente energías renovables o calor residual. También se están discutiendo o ya implementando estándares similares en los EE. UU., Corea del Sur y Australia. 

 

Papel de las empresas de servicios públicos, los operadores de redes y los fabricantes en el proceso de transformación

Las empresas de servicios públicos y los operadores de redes son actores clave en la implementación de estrategias de descarbonización nacionales y municipales. Desarrollan planes de transformación, invierten en nuevas tecnologías y coordinan la integración de fuentes renovables y la modernización de las infraestructuras. En muchos países, también están obligados a informar periódicamente sobre el progreso de la reducción de emisiones.

Los fabricantes de tecnología de sistemas y sistemas de tuberías, como aquatherm, están apoyando la transformación con soluciones innovadoras y modulares adaptadas a los requisitos de las redes de calefacción modernas y bajas en CO₂. Impulsan el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías que aumentan la eficiencia, durabilidad y flexibilidad de las redes.

Conclusión: La infraestructura como clave para la descarbonización de la calefacción urbana

La descarbonización de la calefacción urbana es técnicamente posible hoy en día, políticamente deseada y plantea grandes exigencias a la infraestructura. Sin embargo, la eficiencia y la viabilidad futura de los sistemas de calefacción urbana también dependen en gran medida de la calidad de la infraestructura de red. Los sistemas de tuberías de alta calidad y con un aislamiento óptimo minimizan las pérdidas de calor, aumentan la fiabilidad operativa y permiten la integración flexible de fuentes de energía renovables.

Las soluciones de sistema modernas, como las de aquatherm, contribuyen de manera importante a la implementación de redes de calefacción eficientes y bajas en CO₂. Los sistemas de tuberías de PP-R ofrecen una alta resistencia a la corrosión y permiten una instalación rápida y segura. Las soluciones de sistema de aquatherm ayudan a cumplir de forma fiable los requisitos prácticos de temperatura, presión, durabilidad e instalación. Proyectos como la red de calefacción urbana en Gateshead (Reino Unido) o Veksø (DK) muestran que el uso de tuberías de plástico modernas no solo aumenta la eficiencia energética, sino que también mejora el balance de CO₂ y la rentabilidad del funcionamiento de la red.

La descarbonización de la calefacción urbana está muy cerca: empieza por usted

La descarbonización de la calefacción urbana es una tarea conjunta. Déjese asesorar por los expertos de aquatherm de forma individual: Desde la planificación hasta la ejecución, le apoyamos con sistemas de tuberías innovadores, duraderos y eficientes para el suministro de calefacción urbana del futuro.

Póngase en contacto con nosotros