Wenn Abwärme keine Belastung, sondern eine Ressource ist
Die Nutzung von Abwärme stellt eine der größten Herausforderungen der modernen Energieproduktion dar und bietet gleichzeitig ein großes Potenzial für ökologisch und ökonomisch effiziente Nutzung von nützlicher Wärme. Abwärme ist somit Wärme, die anderswo genutzt werden kann. Was Abwärme ist, warum sie produziert wird und wie sie clever genutzt werden kann, um größere Einsparungen zu erzielen, wird unten aufgedeckt.
Wärme wird immer während des Kühlprozesses erzeugt. Diese Wärme kann Abwärme sein, wenn sie nicht genutzt wird, oder sie kann genutzt werden, um etwas anderes zu heizen. Ein klares Beispiel aus dem täglichen Leben ist ein Kühlschrank, der sein Inneres kühl hält und gleichzeitig Wärme in die Umgebung abgibt. Da ein Kühlschrank ein kleines Gerät ist, ist die abgegebene Wärme vernachlässigbar und wird im Raum nicht wahrgenommen. In industriellen und anderen größeren Einrichtungen, in denen der Kühlbedarf für Verarbeitung und Produktion enorm ist, können wir uns diese als riesige Kühlschränke vorstellen, die folglich viel Abwärme in die Umgebung abgeben. Wenn die Auswirkungen der abgegebenen Wärme in der Umgebung im Falle eines Kühlschranks vernachlässigbar sind, trifft dies nicht auf „riesige Kühlschränke“ zu – große industrielle Anlagen, deren Abwärme mit Lüftern und Kühlgeräten aus dem Gebäude entfernt und in die Luft, Flüsse, Seen oder Meere abgeleitet werden muss. Prozesse, die eine intensive Kühlung erfordern, umfassen das Kühlen von Weinkellern, Laserkühlung zum Schneiden, Wäschereien, Belüftung von Bergbauschächten, Lebensmittelverarbeitung und mehr.
Abwärme ist niedrigtemperaturige Wärme, die nicht direkt genutzt werden kann. Wir können sie als ungenutzte Energie und wertvolle Wärmequelle betrachten, die bereits vorhanden ist und nicht beschafft werden muss – wir müssen nur wissen, wie man sie nutzt.
Abwärme, die keine Abwärme ist
Wir können diese Wärme als Last betrachten, die Abfall darstellt, oder als große Ressource, die zu unserem Vorteil genutzt werden kann. Bei Kronoterm haben wir uns vor Jahren für die zweite Option entschieden und bieten Systeme an, die Abwärme nutzen, um sie für andere Prozesse nutzbar zu machen. Typische Prozesse, die Abwärme nutzen können, sind die Beheizung von Gebäuden und die Erwärmung von Warmwasser.
Wie können wir Abwärme nutzen?
Abwärme kann durch Luft-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen genutzt werden. Betrachten wir ein konkretes Beispiel. Viele industrielle Anlagen leiten oft Abwasser mit einer Temperatur von 30°C direkt in die Umwelt ab, z.B. in die Luft oder in nahegelegene Gewässer (Bäche, Flüsse usw.). Wasser mit solch einer Temperatur stellt eine sehr günstige Heizquelle dar, die von der Firma Kronoterm mit einer Wärmepumpe genutzt werden kann. Wasser bei 30°C ist allein noch nicht nutzbar, aber mit Kronoterms Wärmepumpe kann es auf 50°C erhitzt werden, und mit Kronoterms Wärmepumpe mit Boostern kann es auf über 80°C erhitzt werden. Dieses erhitzte Wasser kann dann zur Gebäudeheizung und zur Erzeugung von Warmwasser genutzt werden und kann auch in Fernwärmesystemen eingesetzt werden.
Die Investition in das Wärmerückgewinnungssystem aus Abwasser in den Tomatengewächshäusern in Slowenien hat sich in Rekordzeit ausgezahlt: in weniger als einem Jahr!
Abwärme: eine wertvolle Ressource, die wir wegwerfen?
Die vorteilhafte Natur einer Heizquelle mit einer Anfangstemperatur von z.B. 30°C oder höher kann durch den Vergleich mit anderen von Wärmepumpen genutzten Heizquellen veranschaulicht werden. Typischerweise nutzen Wasser-Wasser-Wärmepumpen eine Heizquelle wie Grundwasser mit einer mehr oder weniger konstanten Temperatur zwischen 8 und 12°C im Laufe des Jahres effektiv, während Luft-Wasser-Wärmepumpen Wärme aus der Luft nutzen, die im Winter eine Temperatur von bis zu -10°C haben kann. Wenn beide Arten von Wärmepumpen Wärme aus Heizquellen mit den oben genannten Temperaturen extrahieren müssen und nutzbare Wärme erzeugen müssen, die zur Raumheizung oder zur Erzeugung von Warmwasser bei einer Temperatur von 60°C genutzt werden kann, bedeutet dies, dass sie eine schwierigere Aufgabe haben als Wärmepumpen (insbesondere Luft-Wasser-Wärmepumpen), die Abwärme bei einer Temperatur von 30°C nutzen. Der Unterschied zwischen der Temperatur der Heizquelle und der gewünschten Temperatur der nutzbaren Wärme ist viel größer – das Erhöhen der Temperatur von 30°C auf 60°C erfordert weniger Energieaufwand. Und wenn wir zur Nutzung von Abwärme zurückkehren, ist Abwärme mit einer Temperatur von 30°C einfach zu gut als Heizquelle, um sie einfach wegzuwerfen.
Positive Umweltauswirkungen
Die Nutzung von Abwärme reduziert nicht nur die Betriebskosten eines Gebäudes aufgrund von Einsparungen bei der Primärenergie, sondern hat auch einen großen Einfluss auf die Umwelt und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Mit der beschriebenen Technologie hat die Firma Kronoterm erfolgreich dazu beigetragen, Umweltverschmutzung und Kosten auch für die Firma Lušt zu reduzieren, wo die größte Wärmepumpe in Slowenien installiert ist – die Kronoterm-Wärmepumpe. Mehr über das erfolgreich realisierte visionäre Projekt können Sie hier lesen.
Wenn Sie die während der Betriebsprozesse Ihres Gebäudes erzeugte Abwärme mithilfe eines Wärmepumpensystems nutzen und die Betriebskosten Ihres Gebäudes signifikant reduzieren möchten, kontaktieren Sie uns, und wir werden eine umfassende Lösung entwerfen.