Globalt går omkring hälften av all slutlig energianvändning till uppvärmning och nedkylning. Medan omställningen till fossilfritt har gått relativt snabbt i fordonsflottan har det gått trögare med uppvärmningen av hus.
Stora delar av världens byggnader värms fortfarande upp genom att bränna olja och fossil naturgas, så även i Europa. Uppvärmning står för nästan 80 procent av hushållens energianvändning i EU, berättar Björn Palm, seniorprofessor i energiteknik på KTH.
– Om gaspannor ersätts med värmepumpar skulle beroendet av fossila bränslen minska drastiskt. Värmepumpar kan leverera tre till fyra gånger mer värmeenergi än den el de förbrukar, vilket gör dem betydligt effektivare än gaspannor, säger han.
Köldmediet är ämnet som cirkulerar i värmepumpen och flyttar värme mellan olika miljöer – samma princip som i kylskåp och luftkonditionering. De första kylmaskinerna använde naturliga köldmedier som ammoniak och koldioxid. Under 1900-talet tog syntetiska freoner över, men på 1980-talet upptäcktes att de bröt ned ozonlagret.
Efter Montrealprotokollet 1987 fasades freonerna ut och ersattes av HFC-gaser, som i stället bidrar kraftigt till växthuseffekten.
Internationella energiorganet, IEA, pekar ut värmepumpar som en nyckelteknik för att fasa ut fossila bränslen ur det globala energisystemet och nå FN:s klimatmål. För att lyckas skulle den globala stocken av värmepumpar behöva växa från drygt 200 miljoner enheter i dag till 600 miljoner enheter år 2030.
Läs merFrågan alla ställer sig om Nibe – efter 23 000 procent: ”Ingen envåldshärskare”
Geopolitiken driver utvecklingen
I EU är omkring 68 miljoner hem uppvärmda med gas och 18 miljoner med oljepannor. I ett policydokument har kommissionen satt upp målet om att det ska installeras 10 miljoner värmepumpar mellan 2023 och 2027.
– 2,6 miljoner värmepumpar såldes i Europa förra året. Kommissionen vill upp till 4 miljoner per år till 2030, säger Caroline Haglund Stignor, forskningsledare inom energieffektivitet vid Rise och ansvarig för IEA:s värmepumpscenter.
Klimat- och miljöengagemanget som tidigare bidragit till att driva upp efterfrågan på värmepumpar, vid sidan av hushållens besparingsmöjligheter, har avtagit de senaste åren, menar Björn Palm.
– Intresset för miljöfrågor har sjunkit de senaste fyra åren, både i Sverige och internationellt. Det kan bero på att allmänheten har annat att tänka på, inte minst geopolitiska spänningar, säger han.
Värmepumpen fungerar som ett omvänt kylskåp. Köldmediet absorberar värme ur luft, mark eller vatten i förångaren och övergår till gasform. Gasen komprimeras och temperaturen stiger, och avger sedan värmen via kondensorn.
Men när intresset för klimatfrågan dalat har andra incitament att ställa om uppvärmningstekniken kommit från sidan med full kraft. När Ryssland invaderade Ukraina 2022 sköt energipriserna i höjden. EU blev snabbt motiverat att göra sig fritt från den ryska gasen som värmde miljontals europeiska hem.
Situationen skapade en rusning efter värmepumpar, berättar Caroline Haglund Stignor.
– Invasionen av Ukraina ledde till gasbrist i Europa. Värmepumpsindustrin hade inte kapacitet att möta den snabbt ökande efterfrågan. Det blev köer och långa väntetider för att få en värmepump. Det blev världens rusning.
Även kriget i Iran och blockaden av Hormuzsundet, där omkring en femtedel av världens olja och flytande
naturgas annars passerar, har blottlagt den globala energisårbarheten och beroendet av fossila bränslen.
Rusning efter värmepumpar
Efterfrågan på värmepumpar har stigit kraftigt under årets första kvartal, rapporterar Financial Times.
Värmepumpsförsäljningen steg 34 procent på årsbasis i Tyskland. I Frankrike såldes 300 000 värmepumpar under årets första tre månader, vilket är drygt 20 procent mer än i fjol. FT tolkar det som en tidig signal om att energikrisen redan påverkar efterfrågan på värmepumpar.
Det var just i en sådan energikris – 70-talets oljekris – som gav Sverige en knuff mot att bli en pionjär inom värmepumpar, berättar Björn Palm.
– På den tiden värmdes nästan alla hus i Sverige med oljepannor – men plötsligt blev det ont om olja, säger han.
Tack vare omfattande vattenkraft drabbades Sverige inte lika hårt av oljekrisen. Samtidigt byggdes kärnkraften ut, vilket skapade ett överskott av fossilfri el.
– Den främsta orsaken var relationen mellan elpris och oljepris. Medan elen på kontinenten kom från fossila bränslen hade Sverige tillgång till billig fossilfri el, säger han.
Det var i den vevan som den svenska industrin såg sin chans. Bolag som IVT, Thermia och Nibe började utveckla och sälja värmepumpar.
– Det svenska entreprenörskapet ska inte underskattas här. Det kombinerades med forskning och program som tidigt uppmuntrade och stimulerade samarbete mellan akademin och näringslivet, säger Caroline Haglund Stignor.
Oljekrisen blev startskottet
För att forskarna skulle få stöd från Energimyndigheten behövde industrin vara med och samfinansiera forskningen. På så sätt riktades de akademiska resurserna mot industrins behov, vilket blev ett framgångsrecept enligt Caroline Haglund Stignor.
– I varje forskningsprojekt behövde forskarna ta reda på vilka frågor som var viktiga för branschen. Företagen fick sedan hjälp att förstå resultaten så att de kunde implementera dem. Samarbetet bidrog till att driva teknikutvecklingen framåt, säger hon.
Kriget i Ukraina har gjort att EU prioriterat att snabbt göra sig av med sitt beroende av rysk gas. Källa: EDPA
Bland annat genomförde Rise, som tidigare hette SP, praktiska tester av värmepumparna, vilket sporrade tillverkarna att utveckla sina produkter, berättar Caroline Haglund Stignor.
Björn Palm på KTH håller med om att det nära samarbetet mellan akademi och industri har varit avgörande. Hans institution har spelat en viktig roll för att försörja industrin med kompetens.
– Jag skulle vilja hävda att om vår institution inte funnits så hade inte heller värmepumpsindustrin varit så utvecklad i Sverige. Många av dem som jobbar i industrin i Sverige är studenter från vår institution, säger han.
Det gick fort att fasa ut nästan varenda oljepanna i Sverige, på tio till femton år var de flesta utbytta
Oljekrisen var startskottet, men det dröjde ytterligare ett par decennier innan värmepumpsomställningen tog fart på allvar. På 1990-talet införde Sverige koldioxidskatt, vilket satte ytterligare press på omställningen från olja. Vid millennieskiftet lossnade det ordentligt, berättar Caroline Haglund Stignor.
– Det gick fort att fasa ut nästan varenda oljepanna i Sverige, på tio till femton år var de flesta utbytta, säger hon.
I dag värms en tredjedel av alla inomhusmiljöer i Sverige med värmepumpar. För småhus och villor är motsvarande siffra omkring 60–70 procent.
Köldmediet fortsätter förändras
Med tiotals miljoner hem som ska byta ut gaspannor till värmepumpar i Europa finns det en stor potential för den mogna svenska industrin att ta marknadsandelar, menar Caroline Haglund Stignor.
– Det här är en stark svensk industri som varit tidigt ute, men som ofta hamnar i skymundan när investeringar och politik riktas åt andra håll. Det kan bli avgörande för Sverige – vi borde ta vara på vårt försprång, säger hon.
Värmepumpen bygger på en gammal princip. Den kan beskrivas som ett inverterat kylskåp och fungerar i stort sett på samma sätt i dag som när den uppfanns i början av 1800-talet.
– Kylteknik och värmepumpsteknik är precis samma maskin. Det handlar bara om hur den används: vilken värmeväxlare som sitter inne i huset och vilken som sitter på utsidan, säger Björn Palm.
Björn Palm är seniorprofessor i energiteknik vid KTH och en av Sveriges främsta experter på värmepumpar. Hans institution har i decennier försett industrin med kompetens — många av de ingenjörer som byggt upp svenska värmepumpsbolag är tidigare studenter från KTH. Foto: Lisa Mattisson
Men en sak har förändrats över tid – och fortsätter att förändras: köldmediet. Det som fångar upp värmeenergin och transporterar den i byggnaden.
Historiskt har flera olika ämnen använts. Först kom naturliga köldmedier som dietyleter, koldioxid och ammoniak. Under 1900-talet slog de syntetiska köldmedierna igenom, framför allt CFC, så kallade freoner. När freonerna fasades ut, eftersom de skadade ozonlagret, ersattes de först av HFC-gaser med hög klimatpåverkan. Senare utvecklades även HFO-köldmedier med lägre växthuseffekt. Samtidigt har flera av de fluorerade köldmedierna blivit omdiskuterade eftersom de kan ge upphov till mycket svårnedbrytbara ämnen i miljön. Enligt Björn Palm är branschen nu på väg tillbaka mot naturliga köldmedier. EU har dessutom beslutat att fasa ut de syntetiska alternativen under det kommande decenniet.
– Så man blir tvingad inom tio år att gå över helt till naturliga medier, i mindre system. Det som händer just nu är att värmepumparna går över till att använda propan, säger han.
Fortsatt svalt intresse
Men i Sverige, trots det stora försprånget, är intresset svalt från forskningsfinansiärer och investerare, menar Björn Palm.
– Jämfört med Sverige satsar Tyskland och Österrike betydligt mer på forskning inom det här området, säger han.
Caroline Haglund Stignor håller med. Hon tycker att värmepumparna behandlas lite styvmoderligt av politiker och beslutsfattare.
– Det är mycket Sverige ska satsa på, och det har jag full respekt för: grönt stål, vätgas, koldioxidinfångning och kärnkraft. Men när man exempelvis jämför hur mycket pengar som satsas på koldioxidinfångning med forskning och utveckling av värmepumpar är skillnaderna väldigt stora.
Jakten på framtidens
köldmedier
EU:s skärpta F-gasregler driver värmepumpsbranschen mot nya köldmedier med lägre klimatpåverkan. Intresset ökar särskilt för naturliga alternativ som propan, ammoniak och koldioxid.
De nya lösningarna innebär samtidigt tekniska utmaningar. Propan är brandfarligt, ammoniak är giftigt och koldioxid kräver höga tryck i systemen.
Även de nyare HFO-köldmedierna har blivit omdebatterade. De utvecklades för att minska klimatpåverkan, men vissa forskare varnar för PFAS-relaterade nedbrytningsprodukter i miljön.
Framtidens köldmedier handlar därför inte bara om energieffektivitet, utan också om klimatpolitik, säkerhet och kemikalielagstiftning.
Förutom konkurrenshotet från de europeiska grannländerna växer Kina som en utmanare inom värmepumpssektorn, berättar Björn Palm.
– För ett och ett halvt år sedan var jag på en mässa i Tyskland och räknade till ett tiotal kinesiska företag som visade propanvärmepumpar. När jag frågade om de såldes i Kina fick jag svaret: nej – de är utvecklade för Europa, säger han.
Konsekvenser för svensk export
Haglund Stignor menar att värmepumpsindustrins starka position inte bör tas för given och varnar för att det riskerar att leda till samma misstag som den europeiska fordonsindustrin har gjort.
– Det är lite som med europeiska biltillverkare. Bensin- och dieselbilarna fungerade bra, och då var inte trycket att ställa om till elbilar så stort. Nu ser vi hur tyska bilindustrin förlorar marknadsandelar till Kina, säger hon och fortsätter:
– Om vi inte värnar den svenska värmepumpsindustrin, finns det stor risk att vi i Sverige om ett tag bara har importerade värmepumpar, framför allt från Kina, i stället för att ha en stark exportindustri som leder till många arbetstillfällen.