Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG
Die Zielsetzung des Projekts ist die Erarbeitung eines Konzepts zur Reduktion des Prozessdampfeinsatzes in einer bestehenden Industrieanlage mittels nachhaltig betriebener Wärmepumpen. Unter Nachnutzung der am Standort verfügbaren Abwärmeströme soll die Substitution von mindestens 25 t/h Prozessdampf erreicht werden.
Im Zuge des Projekts wurden bei einer Standort- und Verfahrensanalyse die Randbedingungen potentieller Wärmequellen und Wärmesenken aufgenommen und auf die Möglichkeit einer Verschneidung mit Wärmepumpen untersucht. Anschließend wurden alle Kombinationsmöglichkeiten systematisch strukturiert und bewertet.
Kriterien waren hierbei, neben der geforderten thermischen Leistung von ca. 16 MW und einer Vorlauftemperatur von 90 °C, auch die räumliche Distanz zwischen Wärmequelle und -senke, mögliche Auswirkungen auf den Produktionsprozess sowie das Aufstellungs- und Wartungskonzept. Auf Grundlage der erhobenen Daten und einer Abschätzung der resultierenden Leistungszahl (COP) jeder Kombinationsmöglichkeit, wurden die zu erwartenden elektrischen Verbräuche ermittelt und ein Konzept zur Wärmepumpenintegration in den bestehenden Prozess herausgearbeitet. In Abstimmung mit den WP-Herstellern erfolgte die Auswahl eines am Markt verfügbaren und etablierten Wärmepumpensystems sowie die Auslegung der Anlagenperipherie, wie Wärmetauscher und Rohrleitungen.
Mit Hinblick auf die Umsetzungsphase wurde eine detaillierte Konzeptbeschreibung inklusive Wärmeschaltbildern, Datenblättern und einer Kostenaufstellung für die benötigten Komponenten angefertigt. Die ökonomische und ökologische Bewertung schließt das Projekt ab.
