Wärmepumpen für die Industrie 

In der Industrie sind unterschiedliche Temperaturniveaus der eingesetzten Endenergie erforderlich. Während Prozessdampf in vielen Branchen unverzichtbar ist, zeichnet sich ein Trend ab, Prozesse von Dampf auf Heißwasser oder Warmwasser (unter 100°C) umzustellen. Gleichzeitig entsteht in der Industrie wertvolle Abwärme, die über Kühltürme, Abwasserkanäle oder aus Trocknungsprozessen an die Umgebung abgegeben wird. Diese Abwärme ist von großem Wert, da sie mithilfe von Wärmepumpen in wertvolle Nutzwärme umgewandelt werden kann und somit direkt zur Reduzierung fossiler Brennstoffe beiträgt. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die verfügbaren Technologien:

• Hochtemperaturwärmepumpe (HTWP): Die HTWP ermöglicht es, Abwärme von 20 - 40°C auf 80 - 90°C zu erhöhen. In der Lebensmittelindustrie sind Temperaturen zwischen 80 – 90°C für viele Anwendungen (Heizen, Reinigen, Trocknen, Pasteurisieren etc.) bereits optimal geeignet.
• Die Very-High-Temperature-Wärmepumpe (VHTWP) strebt danach, die 100°C-Marke zu überschreiten und Temperaturen von bis zu 130°C zu erreichen. Zum Beispiel kann dies mit CO2 als Kältemittel möglich sein. Im Sekundärkreislauf der Kunden kann wahlweise Heißwasser bei ca. 120°C oder Niederdruckdampf erzeugt werden. Der heiße Teil der Wärmepumpe übernimmt die Rolle des Dampferzeugers, indem das Speisewasser in den Kondensator der VHTWP gefördert wird.
• Mechanische Dampfverdichtung (MVR): Im Grunde genommen sind MVR keine Wärmepumpen, jedoch äußerst effektiv, um Niederdruckdampf mithilfe von Kolben- oder Schraubenverdichtern auf verschiedene Dampfdruckniveaus zu erhöhen. Die Kombination aus VHTWP + MVR ermöglicht die Umwandlung von Abwärme zu Prozessdampf bei beispielsweise 6 – 10 bar.

Jeder der genannten Technologien erfordert den Einsatz von elektrischem Strom. Das Verhältnis von Nutzwärme zu elektrischer Leistung ist für die Wirtschaftlichkeit entscheidend und als COP bezeichnet. Je höhere der COP, desto besser. Temperaturhub, COP, Wahl des Kältemittels und Auswahl der geeigneten Power-to-Heat-Technik sind ein Fall für Experten. Ein weiterer Erfolgsfaktor ist die Auswahl des geeigneten Förderprogramms, so werden Wärmepumpen im Rahmen der BWMK-Förderung „EEW/Modul 4“ mit bis zu 40% gefördert.