IEA Heat Pumping Technologies MAGAZINE Vol. 41, No. 1/2023
Herausgeber: IEA Heat Pump Center, 2023
Englisch, 48 Seiten
Inhaltsbeschreibung
In seinem Vorwort geht Benjamin Zühlsdorf, Operating Agent des IEA HPT Annex 58 „Hochtemperatur-Wärmepumpen" und Center Projektmanager am DTI Danish Technological Institute, auf die Bedeutung von Wärmepumpen im Kontext der Dekarbonisierung aktuell fossil beheizter Industrieprozesse ein. So müsste gemäß IEA über die nächsten 30 Jahre hinweg monatlich eine Wärmepumpenkapazität von ca. 500 MW installiert werden, um im Jahr 2050 CO2-neutral produzieren zu können. Herr Zühlsdorf verweist in Folge auf marktverfügbare Wärmepumpensysteme sowie die Notwendigkeit einer umfassenden interdisziplinären Zusammenarbeit, um das volle Potenzial dieser umweltfreundlichen Technologie zu realisieren. Konkret braucht es a) die Entwicklung fortschrittlicher Wärmepumpenlösungen und deren Integration in bestehende sowie neue Prozesstechnologien mit der Zielsetzungen Prozesstemperaturen von 160°C und höher zu erreichen; b) ein sofortiges Engagement der Prozessindustrie in Richtung wärmepumpenbasierter Umgestaltung ihrer Prozesse und c) klare, langfristige, politische Rahmenbedingungen, die eine derartige Umgestaltung unterstützen. Von enormer Bedeutung für eine rasche Umsetzung ist zudem eine enge Zusammenarbeit bzw. gemeinsame Anstrengungen aller Partner entlang der Wertschöpfungskette. Zum Schluss verweist der Autor noch auf das HPT Annex 58 Projekt im Rahmen dessen wichtige Informationen für die Transformation erarbeitet und disseminiert werden.
Kolumne: Hochtemperaturwärmepumpen sind auf dem Vormarsch – Warum ist ihre Marktübernahme so langsam?
Prof. Stefan Bertsch, Head of Institute for Energy Systems, Eastern Switzerland University of Applied Sciences (OST)
Dr. Cordin Arpagaus, Senior Research Engineer, OST
Die beiden Autoren verweisen eingangs auf die Bedeutung der Industriewärmepumpentechnologie zur Reduktion des Energiebedarfs/der Abhängigkeit von Erdgas und damit als erfolgversprechende Lösung, um Klima- und Energiekrise erfolgreich zu bekämpfen, und behandeln im Anschluss die Gründe für die aktuell geringe Marktdurchdringung der Technologie. Eine der maßgeglichen Marktbarrieren liegt in der Tatsache, dass es sich in der Regel um Sonderlösungen für spezifische Industrieprozesse handelt, für die es gesonderter Planung, Design, Bau und Installation bedarf. Damit verbunden sind höhere Risiken, Kosten und Komplexität, während Kunden zeitgerechte und vorhersehbare Lösungen erwarten. Die für die Entwicklung standardisierter, und damit kostengünstigerer, Lösungen notwendige kritische Masse an Kunden gibt es noch nicht.
Gemäß der Autoren müssen, neben technischen Lösungen, noch geeignete Rahmenbedingungen für die Implementierung der Technologie geschaffen werden. Dazu zählen: Leitfäden & Trainingsangebote zur optimierten Integration der Technologie, Pilotprojekte zur Risikoreduktion und Multiplikation des Anwendungspotenzials, und die Unterstützung einer möglichst schnellen Umsetzung, um Investitionen in weniger effiziente Technologien zu vermeiden, die ihrerseits die Anwendung der Wärmepumpentechnologie für viele weitere Jahre blockieren würden.
IEA-Bericht "Energy Technology Perspectives 2023" mit der Wärmepumpentechnologie als einer von sechs analysierten Energietechnologien
Gemäß dem ersten globalen Leitfaden für saubere Energietechnologien, dem IEA Bericht „Energy Technology Perspectives 2023", sind Wärmepumpen eine der wichtigsten Energietechnologien der Zukunft. Der Bericht verweist u.a. auf das Risiko der Marktkonzentration in den Wertschöpfungsketten und berichtet, dass in der Wärmepumpenbranche, wie auch in anderen relevanten Technologiefeldern (Windkraft, Batterien, Elektrolyseure, Solarzellen) aktuell mind. 70 % der Produktionskapazität der jeweiligen Technologie auf die drei größten Herstellerländer entfällt. Laut des Berichts braucht es als zentrale Voraussetzung für die Erreichung der Null-Emissionsziele 2050 eine ausreichend Anzahl an qualifizierten Arbeitskräften (+800.000 in allen genannten Technologiefeldern). Zudem müssen die Produktionskapazitäten weltweit erweitert werden (Investitionsbedarf: ca. US$ 640 Mrd. für 2020-2030; davon: ca. 15 Mrd. für Wärmepumpen).
US-Gesetz zur Inflationsreduktion, EU-Gesetz in Bezug auf Netto-Null-Industrie, und Wärmepumpen-Aktionsplan
Wichtige klimapolitische Maßnahmen für Wärmepumpen
Der Artikel präsentiert wesentliche gesetzliche Maßnahmen, die zur Lösung drängender Probleme v.a. der Reduktion der Inflation, Schaffung einer emissionsfreien Wirtschaft und Förderung sicherer Energietechnologien, von Regierungen rund um den Globus eingeführt wurden.
Das Gesetz zur Inflationsreduktion stellt das transformativste Klimagesetz in der Geschichte der USA dar. Es sollen insgesamt ca. US$ 370 Mrd. zur Bekämpfung des Klimawandels ausgegeben werden, davon ca. US$ 250 Mio. für den Bau von Haushaltswärmepumpen.
Das europäische Netto-Null Industrie Gesetz („Net-Zero Industry Act") enthält diverse Maßnahmen zur Förderung der Nutzung erneuerbarer Energien, Steigerung der Energieeffizienz und Unterstützung der Entwicklung neuer Technologien, darunter, neben Wärmepumpen und Erdwärme, auch Solar- und Windtechnologien, Batterien & Speicher, Elektrolyseure & Brennstoffzellen, nachhaltiges Biogas/Biomethan, Kohlenstoffabscheidung, -nutzung & -speicherung, sowie Netztechnologien.
Der europäische Wärmepumpen-Aktionsplan zielt darauf ab, die Einführung effizienterer Heizsysteme zu forcieren. Die vier vorgesehenen Aktionsbereiche umfassen: a) Partnerschaft zwischen EU-Kommission, Mitgliedsländern und dem Sektor (einschließlich Forschung & Innovation), Kommunikation mit allen Interessengruppen, Kompetenzpartnerschaft zur Einführung von Wärmepumpen, Rechtsvorschriften (Ökodesign, Energiekennzeichnung) sowie Finanzierungen.
Globale Wärmepumpenverkäufe steigen weiterhin stark an, angetrieben durch politische Unterstützung, Anreize und Klimaziele
Laut IEA sind die weltweiten Wärmepumpenumsätze im Jahr 2022 um 11% gestiegen. Besonders Europa erzielte Rekordabsätze mit ca. drei Millionen an verkauften Geräten; die Wachstumsrate bei Luft-Wasser-Wärmepumpen liegt global beinah bei 50%. In den USA wurden, im Unterschied zu den Vorjahren, mehr Wärmepumpen verkauft als Gasöfen; in China wurden die größte Anzahl an Wärmepumpen verkauft.
Um das 2050 Netto-Null-Emissionsziel zu erreichen, müssen im kommenden Jahrzehnt die jährlichen Wachstumsraten jedoch bei +15% liegen. Vor allem der Einsatz von Wärmepumpen im mehrgeschossigen Wohnbau und gewerblich genutzten Gebäuden muss signifikant gesteigert werden. Zudem ist die Sanierung der Bestandsgebäude zu forcieren, damit Wärmepumpen effizient eingesetzt werden können.
In Europa sind die Wärmepumpenverkäufe als Folge des Angriffskriegs auf die Ukraine sowie zunehmenden staatlichen Förderungen von 2021 auf 2022 um 40% gestiegen. Italien, Frankreich und Deutschland stellen die größten Märkte dar; in den nordischen Ländern wurden beinah fünfmal so viele Geräte pro Haushalt verkauft als im übrigen Europa. In Polen und Tschechien haben sich die Umsätze verdoppelt.
In Nordamerika, allen voran die USA, sind weltweit die meisten Heizungs-wärmepumpen installiert. Von 2015-2020 hat sich die Anzahl der Apartments, die Wärmepumpen als primäre Heiztechnologie einsetzen, mehr als verdoppelt. In China wurden im Jahr 2022 nicht nur die meisten Wärmepumpen verkauft, sondern auch 40% der global verkauften Geräte hergestellt.
Weitere Informationen zum weltweiten Wärmepumpenmarkt 2022
Um den steigenden Bedarf an Wärmepumpen bedienen zu können, braucht es sichere und resiliente Wertschöpfungsketten So braucht es für die Realisierung der in der IEA Roadmap „Net Zero by 2050" prognostizierten Potenziale bis 2030 global zusätzliche Investments von US$ 15 Mrd.
Neue HPT TCP Annexprojekte
Annex 62: Wärmepumpen für Mehrfamiliengebäude (MFH) in Städten
Das auf Ergebnissen aus Annex 50 basierende Projekt fokussiert auf Lösungen für MFH in Städten mit hoher Bevölkerungsdichte. Unter Berücksichtigung der teilnehmenden Länder werden Neubauten und Nachrüstungen ebenso berücksichtigt wie Gebäude mit höherem spezifischen Wärmebedarf.
Laufzeit: 1.1.2023 bis 31.12.2025; Operating Agent: Dr. Marek Miara
Teilnehmende Länder: Frankreich, Deutschland
Annex 63: Der Einfluss der Platzierung auf akustische Emissionen von Wärmepumpen
Das auf Resultaten aus Annex 51 gründende Projekt zielt darauf ab, akustische Emissionen von Wärmepumpen zu minimieren, ohne an Effizienz einzubüßen. Es berücksichtigt dabei diverse akustische Einsatzfelder (Gebäude-, Stadt-, und Psychoakustik) sowie digital unterstützte Platzierung.
Laufzeit: 1.1.2023 bis 31.12.2025; Operating Agent: Dr. Christoph Reichl
Teilnehmende Länder: Deutschland, Österreich
Annex 64 „Sicherheitsmaßnahmen für brennbare Kältemittel"
Das neue Annex Projekt zielt darauf ab, einen Beitrag zu einer breiteren, sicheren Verwendung von brennbaren Kältemitteln zu leisten. Das Verständnis für die mit der Verwendung brennbarer Kältemittel verbundenen Risiken soll verbessert und Methoden und Systemauslegungen sollen entwickelt werden.
Der Schwerpunkt liegt auf Systemen zur Heizung und Kühlung oder Warmwasserbereitung in EFH oder für den Einsatz in MFH (bis zu 50 kW) mit Wärmepumpen für den Innenbereich.
Laufzeit: 1.4.2023 bis 31.03.2026; Operating Agent: Prof. Björn Palm
Teilnehmende Länder: Deutschland, Südkorea, Schweden
Schwerpunktartikel: Chancen für Hochtemperatur-Wärmepumpen als Anbieter von Netzflexibilität
Alessia Arteconi, Chiara Magni, Belgien
A. Phong Tran, Johannes Oehler, Panagiotis Stathopoulos, Deutschland
In diesem Artikel beschreibt das Autorenteam die potenziellen Vorteile sowie Forschungslücken beim Einsatz industrieller Hochtemperatur-Wärmepumpen (HTWP), welche die Elektrifizierung thermischer Prozesse ermöglichen, hohe Wirkungsgrade erzielen und Abwärmequellen bis zu Einsatztemperaturen von 200°C nutzen können. Die Integration dieser Technologien mit Strategien zur thermischen Energiespeicherung und zum Demand Side Management (DSM) könnte ein Flexibilitätspotenzial freisetzen, das sich aus der Elektrifizierung des Industriesektors ergibt und sowohl für die industriellen Akteure als auch für die Netzbetreiber erhebliche Vorteile mit sich bringt. Die Studie analysiert u.a. die Systemebene und zeigt die Notwendigkeit einer detaillierteren Modellierung industrieller Prozesse, um die tatsächlichen Auswirkungen der HTWP-Integration auf das Netz zu quantifizieren. Zudem zeigt sie, wie industrielle Wärmepumpen zur Frequenzbegrenzungsreserve und Stabilität des Netzes beitragen können. Es werden drei Kategorien von DSM-Strategien identifiziert, um die Flexibilität industrieller Wärmelasten zu erhöhen: die Umplanung von Prozessen sog. Lastverschiebung, die Nutzung der thermischen Trägheit sowie thermische Pufferspeicher.
Das Autorenteam hebt weiters hervor, wie wichtig es ist, das Bewusstsein für die Vorteile von Wärmepumpen und Wärmespeichern in der Industrie zu erhöhen, um ihren großflächigen Einsatz zu ermöglichen, und betont zudem die Notwendigkeit von F&E im Bereich der Wärmepumpen als vielversprechende Technologien zur Flexibilisierung des Stromnetzes. Um eine aussagekräftige Analyse auf Ebene des Energiesystems durchführen zu können, müssen in zukünftigen Forschungsarbeiten Schlüsselaspekte, wie z. B. eine detaillierte Analyse industrieller Wärmeprozesse und ihres Integrationspotenzials, die Darstellung sowohl der Angebots- als auch der Nachfrageseite und ihrer Interaktion sowie die Entwicklung genauerer Modelle des Energiesystems und der Prozesse, berücksichtigt werden.
Abschließend betonen die Studienautor:innen noch einmal das Potenzial von HTWP zur Dekarbonisierung des Industriesektors und des Energiesystems, und rufen zu weiterer Forschung und Zusammenarbeit zwischen den Interessengruppen auf, um das volle Potenzial dieser Technologien und ihre Integration mit DSM und anderen Flexibilitätslösungen zu erforschen, um ein nachhaltigeres und widerstandsfähigeres Energiesystem zu erreichen.
Der komplette Artikel kann unter folgendem Link heruntergeladen werden:
Topical Article: Opportunities for High-Temperature Heat Pumps as Grid Flexibility Providers
Schwerpunktartikel: Konzeptualisierung der Nass- und Trockendampfkompression mit Wassereinspritzung für Hochtemperaturwärmepumpen - Ein thermodynamischer Ansatz
Seyed Mojtaba Hosseinnia, Sébastien Poncet, Hakim Nesreddine, Dominique Monney, Kanada
In diesem Artikel erörtern die Autor:innen den thermodynamische Ansatz zur Verwendung von Wasser als Kältemittel in Hochtemperatur-Wärmepumpen (HTWP), um thermische Energie bei ca. 200°C bereitzustellen, was für die Dekarbonisierung des Industriesektors durch Elektrifizierung unerlässlich ist.
Wasser (R718) ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften, wie hohe kritische Temperatur, große Verdampfungswärme und niedrige Kosten, eine sehr gutes Kältemittel. Während des Verdichtungsprozesses kann jedoch die Austrittstemperatur von Trockendampf eine sehr hohe Temperatur (280-548 °C) bei einem Austrittsdruck von 15,6 bar erreichen, so dass es schwierig ist, den Dampf bei gleichem Austrittsdruck abzukühlen. Die Forscher schlagen daher Flüssigkeitseinspritzung als wirksame Methode vor, um den Dampf am Auslass des Verdichters vom überhitzten in den gesättigten Zustand zu bringen.
Untersucht werden der Verdichtungsprozess mit Flüssigkeitseinspritzung oberhalb und unterhalb der Sattdampflinie, die Temperatur-/Druckentwicklung, die Verdichtungsarbeit und der Leistungskoeffizient von HTWP mit einem Rotationsverdichter. Das Konzept lässt sich auch auf andere Arten von Verdichtern anwenden. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Rotationskompressoren ein zweiphasiges Flüssigkeits-Gas-Gemisch verdichten können, wodurch der überhitzte Dampf durch die Verdichtung von Nassdampf anstelle von Trockendampf verhindert werden kann. Der Verdichtungsprozess wird so lange fortgesetzt, bis der Dampf den gewünschten Austrittsdruck erreicht hat. Darüber hinaus wird im Artikel ein realistischer thermodynamischer Ansatz für den Verdichtungsprozess mit Flüssigkeitseinspritzung vorgestellt. Die bisher vorgestellten Modelle enthalten mehrere vereinfachende Annahmen, wie bspw. konstanter Druck und/oder konstante Temperatur während der Einspritzung, die möglicherweise nicht zutreffen. Im Beitrag wird der Prozess der Heißdampfkühlung im Detail erörtert und es werden die Annahmen erläutert, die getroffen werden sollten, um ihn effektiv zu erreichen. Die Verdichterarbeit für die Nassverdichtung mit Einspritzung erfordert 344,2 kW, für die Trockenkompression mit Einspritzung ist ein höherer Wert erforderlich.
Die Studienautor:innen kommen zum Schluss, dass der vorgeschlagene thermodynamische Ansatz nützliche Erkenntnisse für die Konstrukteure von HTWP mit Flüssigkeitseinspritzung liefern kann.
Schwerpunktartikel: Entwicklung eines Technologiekonzepts einer Hochtemperatur-Wärmepumpe mit natürlichen Kältemitteln
Martin Pihl Andersen, Jonas Lundsted Poulsen, Brian Elmegaard and Benjamin Zühlsdorf, Dänemark
In diesem Artikel präsentiert das Autorenteam das Potenzial des Einsatzes natürlicher Kältemittel in Hochtemperatur-Wärmepumpen (HTWP), die ein breites Spektrum industrieller Anwendungen bei Temperaturen von bis zu 200°C abdecken können. HTWP sind der Schlüssel zur Elektrifizierung und Dekarbonisierung der industriellen Prozesswärmeversorgung und tragen dazu bei, die Klimaziele zu erreichen und gleichzeitig wirtschaftlich wettbewerbsfähig zu bleiben. Um eine angemessene Leistung zu erzielen, müssen die Temperaturprofile des Prozesswärmebedarfs und die Wärmepumpen¬technologie gut aufeinander abgestimmt sein. Es braucht daher mehrere zukunftssicheren Technologien, um ein breites Spektrum von Anwendungen abdecken zu können.
Natürliche Kältemittel sind leicht verfügbar, haben ein geringes THG-Potenzial und weisen ein breites Spektrum an thermodynamischen Eigenschaften auf, was sie zu vielversprechenden Kandidaten für verschiedene Anwendungen macht. Kohlenwasserstoffe, R-718 (Wasser) und R-744 (CO2) sind drei potenzielle natürliche Kältemittel für industrielle Anwendungen, die sich jeweils für unterschiedliche Temperaturprofile eignen. Kohlenwasserstoffe haben eine höhere kritische Temperatur, die hohe Einsatztemperaturen im unterkritischen Betrieb ermöglicht, und dürften bei Anwendungen mit moderaten Temperaturschwankungen, wie bspw. bei der Erzeugung von Warmwasser, eine vielversprechende Leistung bieten. R-718 ist für Anwendungen mit geringen Temperaturänderungen wie etwa Verdampfungsprozesse, Dampferzeugung, etc. vorgesehen. R-744 eignet sich für Anwendungen mit großen Temperaturschwankungen wie bspw. Sprühtrocknungsprozessen.
Der Artikel stellt in Folge drei potenzielle Anwendungsfälle für mit natürlichen Kältemitteln betriebenen HTWP vor:
- 2,4 MW HTWP, die mit Kohlenwasserstoff betrieben in einer Brauerei in ein bestehendes Heißwassersystem und einer mit NH3 betriebenen Wärmepumpe integriert wird.
- Mit R-744 betriebene 0,8 MW HTWP zur Sprühtrocknung von Fischfutter.
- 6 MW kaskadisches HTWP-System mit R-718 für einen Verdampfungs-prozess in der Milchverarbeitung.
Die im Zuge des dänischen Forschungsprojekts SuPrHeat gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass es möglich ist mit R-744, R-718 und Kohlenwasserstoffen Prozesswärme in Form von Dampf, Heißwasser oder Luft mit Einsatztemperaturen von bis zu 190 °C sowie wettbewerbsfähigen COPs zwischen 2 und 4,9 zu liefern.
Zum Artikel: Developing a high-temperature heat pump technology concept using natural refrigerants
Schwerpunktartikel: Speicherung von Elektrizität mit Industriewärmepumpen: Carnot-Batterien für die Energiespeicherung auf Netzebene
Hannah Romberg, Sebastian Ostlender, Christian Vering and Dirk Müller, Deutschland
Im Artikel erörtern die Autor:innen den Bedarf an effizienten Stromspeicher-lösungen, die es speziell im Zusammenhang mit der zunehmenden Elektrifizierung energieintensiver Prozesse, und dem zeitlichen Auseinanderfallen von Anbot/Nachfrage nach erneuerbaren Stroms braucht.
Aktuell stellen Pumpspeicherkraftkwerke die vorherrschende Stromspeicher-technologie auf Netzebene dar. Es braucht alternative Stromspeicherlösungen, um zukünftig das Elektrifizierungspotenzial voll auszuschöpfen. Eine mögliche Option sind Carnot-Batterien, die Wärmekraftmaschinen mit thermischen Energiespeichersystemen kombinieren, um Strom als thermische Exergie zu speichern und zurückzugewinnen.
Im Artikel werden Carnot-Batterien definiert und charakterisiert, ein Überblick über deren Lade- und Entladeprozesse gegeben und die Bedeutung eines integrierten Designansatzes mit Großwärmepumpen als Schlüsselkomponente hervorgehoben. Die Autor:innen erörtern die Anforderungen an Stromspeichersysteme auf Netzebene, wie hohe Speicherkapazitäten, niedrige Entladezeiten und niedrige Stückkosten. Aufgrund der Notwendigkeit, die Stückkosten so niedrig wie möglich zu halten, werden Speicherkonzepte auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien daher ausgeschlossen. Der Artikel verweist auf das Potenzial von Carnot-Batterien, die noch einen niedrigen Technologiereifegrad aufweisen. Laut dem Autorenteam kann der Ladeprozess von Carnot-Batterien mit einer Großwärmepumpe durchgeführt werden, während für den Entladeprozess ein ORC-Wärmemotor notwendig ist. Der Gesamtwirkungsgrad der Carnot-Batterien hängt dabei von der Leistungszahl (COP) der Großwärmepumpe sowie den Wirkungsgraden des Speichersystems und des ORC ab.
Die Autor:innen folgern, dass es vielversprechend ist, sich auf kommerziell verfügbare Geräte zu konzentrieren, um Carnot-Batterien so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen. Ein integrierter Designansatz mit Großwärmepumpen (>10 MW) könnte eine optimale Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen ermöglichen. Darüber hinaus kann die Nutzung von Abwärme als zusätzliche Wärmequelle das Temperaturgefälle verringern und so die Effizienz der Wärmepumpen weiter verbessern.
Zum Schluss verweist der Artikel auf die Notwendigkeit weiterer Forschungsarbeiten. Speziell sollen künftige Arbeiten eine integrierte Designmethode für Carnot-Batterien entwickeln, die das Design und den Betrieb aller Komponenten berücksichtigt und so die Effizienz des Systems maximiert.
Marktbericht: Wärmepumpen in den US: Marktpotenziale, Heraus-forderungen und Chancen
Mini Malhotra, Zhenning Li, Xiaobing Liu, Melissa Lapsa, Tony Bouza, Edward Vineyard, Brian Fricke, USA
Die Autor:innen berichten von US Programmen zur Umsetzung internationaler Klimaschutzabkommen, deren Implementierung THG-Emissionen bis 2030 um 50-52% (Referenzjahr 2015) reduzieren sowie den Stromerzeugungssektor bis 2035 dekarbonisieren sollen. Die Minimierung der THG-Emissionen des Gebäudesektors ist von jeher prioritär und es werden diverse Maßnahmen / Initiativen zur Förderung von Wärmepumpen-Technologien umgesetzt.
Im Artikel werden Absatzzahlen sowie Marktanteile der Technologie analysiert. So wurden letztes Jahr primär kleine Luft-Luft-Wärmepumpen (96%<=19kW) verkauft; erdgekoppelte Systeme machen 1,5%; Brauchwasserwärmepumpen 3,2% der Verkäufe aus und Wärmepumpen sind mit 52,6% die am stärksten nachgefragte Heiztechnologie. Ein besonders starkes Wachstum verzeichnen Brauchwasserpumpen; die Entwicklung erdgekoppelter Systeme stagniert bei ca. 60.000/Jahr; Wärmepumpen mit Wasserkreisläufen wie sie speziell in MFH oder Hotels für Heiz-/Kühlzwecke eingesetzt werden, verzeichneten zuletzt Absatzrückgänge und lagen 2022 bei ca. 100.000 Stück. Ca. 15% der Haushalte nutzen Wärmepumpen als primäre Heiztechnologie, wobei deren Verbreitung im Süden aufgrund milder Winter sowie geringerer Strompreise mit Abstand am höchsten ist. 60% der seit 2011 errichteten Einfamilienhäuser nutzen dort Wärmepumpen. Im Gewerbesektor ist deren Einsatz gering; nur ca. 4,5% der gewerblichen Fläche wird mit Wärmepumpen beheizt.
Des Weiteren werden im Artikel diverse finanzielle Anreizprogramme in Form von Steuererleichterungen, begünstige Kreditprogramme u.ä. vorgestellt sowie Herausforderungen/Chancen der Wärmepumpentechnologie präsentiert. Zu den wichtigsten technologischen Herausforderungen zählen: Mangel an effizienten Lösungen für kalte Klimazonen, relativ hohe Anschaffungskosten, kompliziertes Design/Steuerung von Hybrid-Wärmepumpen mit mehreren Wärmequellen, sowie Limitierungen der Wertschöpfungskette v.a. begrenzte Fertigungskapazitäten und Mangel an qualifizierten Arbeitskräften.
Zum Artikel: Heat Pumps in the United States: Market Potentials, Challenges and Opportunities
Laufende Annex Projekte
- Annex 53 Advanced cooling/refrigeration technologies development. CN, DE, IT, KR, US
- Annex 54 Heat Pump systems with low GWP refrigerants. AT, DE, FR, IT, JP, KR, SE, US
- Annex 56 Internet of things for heat pumps. AT, CH, DE, DK, FR, NO, SE
- Annex 57 Flexibility by implementation of heat pumps in multi-vector energy systems and thermal networks AT, DK, DE, FR, NL, SE
- Annex 58 High-temperature heat pumps AT, BE, CA, DK, DE, FR, NL, NO, JP
- Annex 59 Heat pumps for drying. AT, CN, DK
- Annex 60 Retrofit heat pump systems in large non-domestic buildings. UK, IT
- Annex 61 Heat Pumps in Positive Energy Districts. CH, DE, JP, US
- Annex 62 Heat Pumps for Multi-family residential buildings in Cities. DE, FR
- Annex 63 Placement impact on heat pump acoustics. DE, AT
- Annex 64 Safety measures for flammable refrigerants. DE, KR, SE
Auf den Seiten 36 bis 43 werden die Annexe 53 bis 61 Projekte hinsichtlich Zielen & Eckdaten (Laufzeit, Operating Agent, teilnehmende Länder, dargestellt und - sofern bereits vorhanden - mit Projektergebnissen (zu finden auf der Projektwebsite) verlinkt.
Nähere Informationen finden Sie unter nachfolgenden Links:
- HPT Annex 53
- HPT Annex 54
- HPT Annex 56
- HPT Annex 57
- HPT Annex 58
- HPT Annex 59
- HPT Annex 60
- HPT Annex 61
Interessante Konferenzen 2023 und 2024
- 24–28 April 2023, 17. CRYOGENICS 2023 IIR Conference, Dresden, Deutschland
- 27–29 April 2023, 10. IIR Conference on Ammonia and CO2 Refrigeration Technologies Ohrid, Mazedonien
- 15 - 18 Mai 2023, 14th IEA Heat Pump Conference, Chicago (HPC2023), USA
- 8–9 Juni 20th European Conference Mailand, Italien
- 24–28 Juni ASHRAE 2023 Annual Conference Tampa, Florida, USA
- 21–25 August 2023, 26th IIR International Congress of Refrigeration, Paris, Frankreich
- 11–13 September 2023, 13. International Conference on Compressors and their Systems, London, UK
- 24–25 Oktober 2023, European Heat Pump Summit, Nürnberg, Deutschland
- 1–30. Juni 2024, 8. IIR Conference on Sustainability and the Cold Chain, Tokyo, Japan
- 11–14. August 2024, 16. IIR-Gustav Lorentzen Conference on Naturals Refrigerants, University of Maryland, USA
- 1–30 September 2024, 11. IIR Conference on Compressors and Refrigerants Bratislava, Slowakei
- 1–30. September 2024, 10. IIR Conference on Caloric Cooling and Applications of Caloric Materials Baotou, China
- 8-10. Oktober 2024, Chillventa 2024 - Refrigeration, AC & Ventilation, Heat Pumps Exhibition, Nürnberg, Deutschland
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HPT Magazine no 1/2023 – Industrial Heat Pumps – Opportunities to Unlock their Full Potential