Industrielle Wärmepumpen

Von Prozesswärme bis hin zu Flächen- und Fernwärme – heutzutage macht Wärmeenergie einen erheblichen Teil des Energiebedarfs in ganz Europa aus, wobei etwa zwei Drittel dieser Wärme mit fossilen Brennstoffen erzeugt werden. Dadurch ist die industrielle Prozesswärme für etwa 20 Prozent der CO₂-Emissionen in ganz Europa verantwortlich. Industrielle Wärmepumpen tragen dazu bei, Abwärmequellen mit niedrigen Temperaturen (z. B. Flusswasser, Abwasser, Prozessabwasser und warme Trocknungsluft oder Dampf) zu nutzen. Emissionsfrei und unter Nutzung eines Bruchteils der elektrischen Leistung zum Antrieb der Wärmepumpe (typischerweise 20–40 %) kann diese aufgearbeitete Abwärme mit der geringstmöglichen Umweltbelastung in einem Prozess wiederverwendet werden. Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird durch den Leistungskoeffizienten (COP, Coefficient of Performance) angegeben. Er ist abhängig vom Temperaturhub zwischen Wärmequelle und Wärmesenke, aber auch von anderen Aspekten, wie Flüssigkeit und Größe der Wärmepumpe. Übliche COP-Werte liegen zwischen 2 und 4.

Während nachhaltiger Wasserstoff als direkter Ersatz für fossile Brennstoffe bei der industriellen und Fernwärmerzeugung eingesetzt werden kann, zeichnet sich die Wärmepumpentechnologie durch ihre Energieeffizienz in allen Anwendungen aus, die keine Temperaturen von mehr als 300 °C und keine Langzeitspeicherung erfordern. Mit ihrer überlegenen Effizienz ermöglichen industrielle Wärmepumpen im Vergleich zur Wasserstoffproduktion und -verbrennung eine viel höhere Umwandlung von Strom in nutzbare Prozesswärme.