¿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.
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.
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.
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.
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.
¿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 |
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.
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.
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.
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.
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 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 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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
