{"id":200513,"date":"2019-12-17T08:00:40","date_gmt":"2019-12-17T07:00:40","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=200513"},"modified":"2019-12-17T08:00:40","modified_gmt":"2019-12-17T07:00:40","slug":"waermepumpen-sind-effiziente-recyclinganlagen-fuer-industrielle-abwaerme","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/waermepumpen-sind-effiziente-recyclinganlagen-fuer-industrielle-abwaerme\/","title":{"rendered":"W\u00e4rmepumpen sind effiziente Recyclinganlagen f\u00fcr industrielle Abw\u00e4rme"},"content":{"rendered":"

W\u00e4rmepumpen k\u00f6nnen industrielle Trocknungsprozesse wesentlich effizienter und nachhaltiger gestalten. Vorausgesetzt, die entstehende Abw\u00e4rme kann recycelt werden. Das war bisher nur bei niedrigen Temperaturen m\u00f6glich. Jetzt ging das Austrian Institute of Technology<\/em> <\/a>(AIT) mit der ersten industriellen Hochtemperatur-W\u00e4rmepumpe in den Demobetrieb.<\/p>\n

W\u00e4rmepumpen werden wesentlich zu einer zukunftsorientierten Energie-Infrastruktur beitragen \u2013 auch in der Industrie. Bei industriellen Trocknungsprozessen konnte der Umwelteffekt der Technologie aber bisher noch nicht genutzt werden – vor allem in einem Temperaturbereich von \u00fcber 110 Grad Celsius. Diese hohen Temperaturen sind bei Prozessen wie dem Trocknen von Produkten wie Ziegeln oder Nahrungsmitteln allerdings notwendig. Um das Wasser zu entziehen, muss dieses bei Temperaturen von 90 bis 170 Grad verdampft werden. Wenn die dabei entstehende Abw\u00e4rme ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird, ist dies mit dem Aussto\u00df klimasch\u00e4dlicher CO2-Emissionen verbunden. Im Gegenzug schafft das Recycling industrieller Abw\u00e4rme ein hohes Potenzial f\u00fcr Energieeffizienz und Reduktion der CO2-Emissionen.<\/p>\n

R\u00fcckgewinnung von Abw\u00e4rme<\/h3>\n

Im EU-Forschungsprojekt DryFiciency<\/em><\/a> wurden zwei W\u00e4rmepumpen entwickelt, die auch f\u00fcr industrielle Trocknungsverfahren bei Temperaturen \u00fcber 110 Grad zum Recycling der Abw\u00e4rme genutzt werden k\u00f6nnen. Es handelt sich um Hochtemperatur-Dampfkompressionsw\u00e4rmepumpen. Wobei jene mit dem geschlossenen Kreislauf f\u00fcr die Lufttrocknung geeignet ist und jene mit dem offenen Kreislauf f\u00fcr die Dampftrocknung. Die Technologien k\u00f6nnen in bestehende Anlagen integriert werden.<\/p>\n

Das Projekt lief unter Beteiligung von dreizehn Kooperationspartnern und wurde vom AIT geleitet. Der Demobetrieb erfolgt unter realen Produktionsbedingungen in laufenden industriellen Trocknungsprozessen in Betrieben der Tiernahrungs-, Lebensmittel- und Ziegelindustrie.<\/p>\n

In bestehende Anlagen integrierbar<\/h3>\n

Der erste Demobetrieb wurde k\u00fcrzlich am Produktionsstandort Uttendorf des \u00f6sterreichischen Ziegelherstellers Wienerberger <\/em><\/a>aufgenommen. Hier wird die W\u00e4rmepumpe mit geschlossenem Kreislauf eingesetzt. Zuvor wurde die Aufgabe von einem Erdgasbrenner erf\u00fcllt. F\u00fcr Carlo Callegati, Head of Research and Development, Operations and Engineering<\/em> ist es ein Meilenstein auf dem Weg zur Dekarbonisierung der Ziegelindustrie.<\/p>\n

Das Procedere der Ziegelherstellung beruht auf Formen, Trocknen und Brennen. Alle drei Fertigungsstufen erfolgen in einem kontinuierlichen Tunneltrockner. In eben diesen Tunneltrockner wurde die Hochtemperatur-W\u00e4rmepumpe integriert. Die Technologie der W\u00e4rmepumpe basiert auf einem geschlossenen K\u00e4ltekreislauf, der industrielle Abw\u00e4rme in nutzbare Energie umwandeln kann.<\/p>\n

Die W\u00e4rmepumpe stellt W\u00e4rme f\u00fcr den Tunneltrockner bereit, indem sie warmes Wasser aus der W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung der Abluft des Trockners bezieht.<\/p>\n

Geschlossene W\u00e4rmepumpensysteme<\/h3>\n

W\u00e4rmepumpen mit geschlossenen Systemen, auch Kompressionsw\u00e4rmepumpen genannt, verdichten ein Arbeitsmedium – das sogenannte K\u00e4ltemittel – am W\u00e4rmeverbraucher (K\u00fchlk\u00f6rper) auf ein h\u00f6heres Temperaturniveau als an der W\u00e4rmequelle. Sie liefern eine viel h\u00f6here Energiemenge (W\u00e4rme) als die f\u00fcr ihren Betrieb ben\u00f6tigte Energiemenge (meist Strom). Daher sind sie effiziente Recyclinganlagen f\u00fcr Abw\u00e4rme.<\/p>\n

Kompressionsw\u00e4rmepumpen bestehen aus vier Hauptkomponenten: Kompressor, Kondensator, Expansionsventil und Verdampfer. Die Arbeitsmedien (K\u00e4ltemittel), die sie verwenden, werden jederzeit in einem kontinuierlichen beziehungsweise geschlossenen Kreislauf gehalten.<\/p>\n

Verdampfer<\/h3>\n

Im Verdampfer wird das K\u00e4ltemittel der W\u00e4rmequelle ausgesetzt. Das K\u00e4ltemittel kann zum Beispiel auch industrielle Abw\u00e4rme sein. Hier verdampft das K\u00e4ltemittel bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur.<\/p>\n

Der Verdichter<\/h3>\n

Der Verdichter bringt den Druck des K\u00e4ltemittels auf ein h\u00f6heres Druckniveau.<\/p>\n

Kondensator<\/h3>\n

Im Kondensator wird die Energie des K\u00e4ltemittels auf ein Verteilungsmedium wie zum Beispiel Luft oder einen W\u00e4rmeverbraucher \u00fcbertragen. Das K\u00e4ltemittel k\u00fchlt ab und wird wieder fl\u00fcssig.<\/p>\n

Expansionsventil<\/h3>\n

Um den W\u00e4rmepumpenkreislauf zu schlie\u00dfen, wird das K\u00e4ltemittel in ein Expansionsventil geleitet. Die Niederdruck-Niedertemperaturfl\u00fcssigkeit ist bereit, wieder in den Verdampfer zu gelangen.<\/p>\n

Hier finden Sie ein Erkl\u00e4rvideo<\/a> zum Recyclingprozess industrieller Abw\u00e4rme.<\/p>\n

Alternative zum Gasbrenner<\/h3>\n

Veronika Wilk<\/a>, die wissenschaftliche Koordinatorin des Projekts und Senior Research Engineer<\/em> am Center for Energy<\/em><\/a>, des AIT, sieht in den W\u00e4rmepumpen f\u00fcr viele Trocknungsprozesse eine echte Alternative zu herk\u00f6mmlichen Gasbrennern. Deren Vorteile sind vielf\u00e4ltig. So haben sie das Potenzial,<\/p>\n