IEA HPT Annex 48: Industrielle Wärmepumpen Phase 2

Industriewärmepumpen sind ein zentrales Element in der zukünftigen Energieinfrastruktur, weil sie Niedertemperaturabwärme wieder nutzbar machen und so einen wichtigen Beitrag zur Effizienzsteigerung industrieller Prozesse und zur Vermeidung von CO2-Emissionen leisten. Trotz ihrer Verfügbarkeit werden Industriewärmepumpen derzeit nur vereinzelt eingesetzt.

Das Ziel des IEA HPT Annex 48 war es, die weitere Verbreitung dieser Technologie durch die Entwicklung und Verbreitung von Informationsmaterial zu unterstützen. Dazu wurden Anwendungsbeispiele für Industriewärmepumpen in allen teilnehmenden Ländern erhoben, aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Die teilnehmenden Länder waren Deutschland, Österreich, Frankreich, Japan, Dänemark, Großbritannien und die Schweiz.

In Österreich wurden 68 Wärmepumpeninstallationen in Industriebetrieben erhoben und analysiert. Dazu wurden Expertengespräche mit Herstellern und Industrieunternehmen geführt. Zusätzlich wurden Verkaufsstatistiken, Daten der Statistik Austria, die Österreichische Technologieroadmap für Wärmepumpen, sowie Studien und Forschungsprojekte ausgewertet.

Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

• Erfassung von 68 Wärmepumpenanlagen in Industrieprozessen
• Detaillierte Beschreibung von 10 Wärmepumpenanlagen
• Leitfaden zur Schulung zukünftiger Anwender, Anlagenplaner, Förderstellen sowie kommunale Entscheidungsträger
• Broschüre über Wärmepumpen in für Österreich relevanten Branchen mit 26 Beispielen aus den im Annex 48 vertretenen Ländern
• Disseminierung: 11 Veröffentlichungen bei internationalen Konferenzen, Workshops und Zeitschriften

Am häufigsten werden Wärmepumpen derzeit in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, üblicherweise zum gleichzeitigen Heizen und Kühlen, wie zum Beispiel Kältemaschinen mit Abwärmenutzung. Die Heizleistungen der erhobenen Beispiele liegen im Bereich von einigen 10 bis 100 kW, die Wärme wird zumeist im Betrieb selbst genutzt (Gebäude- und Hallenheizung, sowie Prozesswärme).

Wärmepumpen, welche die für diese Anwendungen benötigte Vorlauftemperatur von ca. 80°C liefern, sind bereits marktverfügbar. Die zweite große Gruppe der Anwendungen umfasst Kraftwerke, die Fernwärme bereitstellen. Dabei werden Wärmepumpen überwiegend zur Rauchgaskondensation eingesetzt, um so den Brennstoffnutzungsgrad weiter zu erhöhen. Hier kommen sowohl Kompressions- als auch Absorptionswärmepumpen zur Anwendung.

Wärmepumpen, die industrielle Abwärme nutzen und Heizleistungen im MW-Bereich liefern, speisen in der Regel in Fernwärmenetze ein. Durch die Weiterentwicklung der Wärmepumpen zu höheren Wärmenutzungstemperaturen durch neue Kältemittel steigt die Zahl der Wärmepumpen in Fernwärmenetzen. In den erhobenen Beispielen liegt die Vorlauftemperatur zwischen 60 und 95°C.

Kurzbeschreibung

• Projektbeschreibung (2-Seiter)

Austrian Reports

• Task 1: Analysis of the collected Case studies and successful applications of industrial heat pumps - Austrian Report (2019)
• Task 2: Structuring information on industrial heat pumps and preparation of guidelines - Austrian Report (2019)
• Task 4: Training materials for industrial heat pumps - Austrian Report (2019)

Weitere Publikationen

• An analysis of heat pumps for industrial applications (2019)
• Artikel "Waste Heat Recovery at the Steel and Rolling Mill "Marienhütte", Graz (Austria)", erschienen im IEA Heat Pumping Technologies MAGAZINE Vol. 37, No. 2/2019.

Dänemark, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Japan, Österreich, Schweiz

AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Giefinggasse 2
A-1210 Wien
Dr. Veronika Wilk
E-Mail: veronika.wilk@ait.ac.at

Technische Universität Graz
Institut für Wärmetechnik (IWT)
Inffeldgasse 25/B
A-8010 Graz
Ao.Univ.-Prof. Dr. René Rieberer
E-Mail: rene.rieberer@tugraz.at