Wärmepumpen in der Industrie

Wärmepumpen in der Industrie
© Fraunhofer ISE

Für die Industrie sind Wärmepumpen in verschiedener Hinsicht interessant. So wurden 2018 ca. 20 Prozent des Endenergiebedarfs in Deutschland für Prozesswärme aufgebracht, davon ein großer Teil bei Temperaturen unter 150°C. Der größte Teil dieser Wärme wird durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt. Um hier in den kommenden Jahren eine Reduktion der erzeugten Treibhausgase zu erreichen, ist ein Wechsel zur strombasierten Wärmeerzeugung notwendig. Wärmepumpen können schon heute mit guten Wirkungsgraden diese Temperaturen erzeugen und stabil Prozesswärme bereitstellen, auch in großen Leistungsklassen.

Effiziente Großwärmepumpen für die Industrie, die mit erneuerbar hergestelltem Strom betrieben werden, stellen auch eine vielversprechende Alternative zur Dekarbonisierung der Wärmenetze dar. Durch den Ausstieg aus der Kohleverstromung werden bis 2038 über 13 GW an thermischer Leistung für die Bereitstellung von Wärme in Fernwärmenetzen wegfallen und müssen ersetzt werden. Langfristig wird dies idealerweise nicht durch gasbetriebene Anlagen sondern möglichst klimaneutral erfolgen. Auch an Nahwärmenetzen können Wärmepumpen bereits heute die Heizleistungen fossiler Kraftwerke ersetzen. Neben der umweltfreundlichen Wärmeerzeugung unterstützen sie so die Sektorenkopplung und flexibilisieren die Nutzung von erneuerbaren Energien im Energiesystem.

FuE für Großwärmepumpen und Industrie:

  • Kältemittel für hohe Temperaturen und große Temperaturhübe
  • Entwicklung und Adaption von Kompressortypen für große Temperaturhübe und höhere Temperaturen im Vergleich zur klassischen Gebäudeheizung
  • Effizienzsteigerung durch Weiterentwicklung und Optimierung von Komponenten
  • Adaption des Kreisprozesses an neue Kältemittel
  • Systemintegration aus technisch-ökonomischer Sicht
  • Kostensenkungen durch neue Fertigungstechnologien
  • Identifikation und Integration von geeigneten Niedertemperaturwärmequellen

Weitere Informationen zu diesem Thema:

Presseinformation

Reallabore der Energiewende

Fraunhofer ISE an Projekt zu Großwärmepumpen beteiligt