Wärmepumpen energieeffizient nutzen

Laut Energieeffizienzgesetz müssen Unternehmen Abwärme vermeiden, reduzieren und wiederverwenden. Wärmepumpen erfüllen diese Pflicht und reduzieren Energiekosten.

Lars Manja, Vertrieb Businesskunden, Key Account Manager, MVV Enamic

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Abb. 1: In der Lebensmittelindustrie wird für viele Prozesse Wärme benötigt, für andere Kälte – das perfekte Einsatzszenario für eine Wärmepumpe.
© ©Andrii Lysenko - stock.adobe.com

Laut Energieeffizienzgesetz müssen Unternehmen Abwärme vermeiden, reduzieren und wiederverwenden. Mit Wärmepumpen können sie diese Pflicht erfüllen, langfristig ihre Energiekosten reduzieren und ihre Treibhausgas-Bilanz verbessern. Bei der Lebensmittelverarbeitung entsteht bei vielen Prozessen Abwärme. Diese mittels Wärmepumpen zu nutzen, kann sehr attraktiv sein. Das gilt selbst für Abwärme, die bisher nicht sinnvoll nutzbar war.

Bei der Betrachtung möglicher Einsatzszenarien ist ein entscheidender Unterschied zur klassischen Wärmeversorgung zu berücksichtigen: Diese basiert meist auf einer zentralen Wärmeanlage, deren Temperaturniveau auf den Prozess ausgelegt ist, der die höchste Temperatur benötigt. Eine Wärmepumpe hingegen eignet sich für den dezentralen Einsatz. Die Vorlauftemperatur braucht deshalb nur so hoch zu sein, wie es der jeweilige Prozess erfordert. 

Das bedeutet auch, dass die bestehende Wärmeanlage nicht komplett durch eine Wärmepumpe ersetzt werden muss. Es empfiehlt sich sogar, schrittweise vorzugehen und bei Prozessen mit niedrigem Temperaturniveau zu beginnen. Dabei hat sich bei MVV Enamic, der Geschäftskundeneinheit des Mannheimer Energieunternehmens MVV Energie folgendes Vorgehen bewährt: 

Bei der Betrachtung möglicher Einsatzszenarien ist ein entscheidender Unterschied zur klassischen Wärmeversorgung zu berücksichtigen: Diese basiert meist auf einer zentralen Wärmeanlage, deren Temperaturniveau auf den Prozess ausgelegt ist, der die höchste Temperatur benötigt. Eine Wärmepumpe hingegen eignet sich für den dezentralen Einsatz. Die Vorlauftemperatur braucht deshalb nur so hoch zu sein, wie es der jeweilige Prozess erfordert. 

Das bedeutet auch, dass die bestehende Wärmeanlage nicht komplett durch eine Wärmepumpe ersetzt werden muss. Es empfiehlt sich sogar, schrittweise vorzugehen und bei Prozessen mit niedrigem Temperaturniveau zu beginnen. Dabei hat sich bei MVV Enamic, der Geschäftskundeneinheit des Mannheimer Energieunternehmens MVV Energie folgendes Vorgehen bewährt: 

Schritt für Schritt zum Wärme-Konzept

Zuerst werden mögliche Wärmequellen und -senken im Unternehmen lokalisiert (Abb. 2, linke Bildhälfte), wie (Ab-)Luft und (Ab-)Wasser aus dem Reinigungsprozess sowie Abwärme aus der Produktion, von Kälteanlagen und aus der Drucklufterzeugung. Als Wärmesenke kommen alle Prozesse mit Warmwasserbedarf in Frage, etwa die Reinigung oder die Heißabfüllung. Mit einer Hochtemperatur-Wärmepumpe können auch Trocknungs-, Pasteurisier- und Destillationsprozesse abgedeckt werden. 

Dann werden Fragen beantwortet wie: In welcher räumlichen Entfernung befinden sich die Wärmequellen und -senken? Wie viel Wärme steht an der Quelle mit welcher Temperatur und welchem Lastgang zur Verfügung? Sind Wärmequelle und -senke zugänglich? Abb. 2 zeigt in der rechten Bildhälfte das Ergebnis: Anhand des Durchmessers der Punkte kann darauf geschlossen werden, wie groß das Nutzungspotenzial als Wärmequelle oder -senke ist. Einige Punkte sind größer als in Bild 1 und haben sich als erschließbare Optionen mit attraktivem Potenzial qualifiziert. Andere Punkte sind kleiner und nicht nutzbar.

Abb. 2: Im ersten Schritt (linke Bildhälfte) werden mögliche Wärmequellen...
Abb. 2: Im ersten Schritt (linke Bildhälfte) werden mögliche Wärmequellen (rot) und Wärmesenken (blau) identifiziert. Die rechte Bildhälfte zeigt: Anhand des Durchmessers der Punkte kann darauf geschlossen werden, wie groß das Nutzungspotenzial als Wärmequelle oder -senke ist. Einige Punkte sind größer als links im Bild und haben sich als erschließbare Optionen mit attraktivem Potenzial qualifiziert. Andere Punkte sind kleiner und nicht nutzbar.
© © MVV Energie

Wettbewerbsfähigkeit sichern

Bei der wirtschaftlichen Betrachtung spielen die Investitionskosten für eine Wärmepumpe eine Rolle. Sie liegen noch über denen für einen vergleichbaren Gaskessel, hinzu kommt der Aufwand für die Erschließung von Wärmequelle und -senke. Doch Fördermittel, etwa im Rahmen des EEW (Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft) oder der Bundesförderung für energieeffiziente Gebäude (BEG), können die Mehrkosten erheblich reduzieren. Hinzu kommen die deutlich geringeren Betriebskosten einer Wärmepumpe im Vergleich zur klassischen Wärmeerzeugungsanlage. Zudem trägt die hocheffiziente Arbeitsweise zur Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe bei. Sie lässt sich noch erhöhen, wenn die Wärmepumpe auch zur Kälteerzeugung genutzt wird. Dann sparen Unternehmen nicht nur fossile Brennstoffe für die Wärmeerzeugung, sondern auch Strom für die Rückkühlung oder Kompressionskälte. 

Bei guter Planung kann eine Wärmepumpe dazu beitragen, die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens zu sichern: Indem es seinen Bedarf an fossilen Energieträgern reduziert, macht es sich unabhängiger von steigenden Energie- und CO2-Preisen und verbessert seine Treibhausgas-Bilanz. 


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