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Wärmepumpen: Energiequelle der Zukunft

Eine aktuelle Studie des AIT Austrian Institute of Technology zeigt, dass eine 100-prozentige Versorgung der Industrie mit erneuerbaren Energien theoretisch möglich ist. Voraussetzung dafür ist der Umstieg auf neue Technologien bei der Energieerzeugung und Speicherung. Welche Rolle Wärmepumpen dabei spielen, zeigt der aktuelle Blogbeitrag.

Wärmepumpen sind, vereinfacht gesagt, Geräte, die thermische Energie mit niedrigerer Temperatur aufnehmen – meist aus der Umgebung – und mithilfe von strombetriebenen Pumpen auf ein System mit höherer Temperatur, beispielsweise Raumheizungen, übertragen. Kühle Luft kann so in Wärme verwandelt werden – damit funktioniert die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt und mit viel höherer Leistung. Der Vorteil von Wärmepumpen besteht darin, dass sie einerseits sehr wenig Strom verbrauchen und andererseits keine CO2-Emissionen ausstoßen. Die Umgebungswärme, die sich die Pumpen zunutze machen, kann aus der Erde, dem Grundwasser, der Umgebungsluft oder aus Abwärme stammen. 

Technische Skizze

Wärmepumpen sind so etwas wie auf den Kopf gestellte Kühlschränke:
Sie verwandeln Kälte in Wärme.

Wärmepumpen im industriellen Einsatz

Während Wärmepumpen bei Privathäusern und im Gewerbe bereits zum Standard gehören, steckt ihr Einsatz in der Industrie noch in den Kinderschuhen. Dabei können Großwärmepumpen im Leistungsbereich von 100 bis über 1.000 kW bereits jetzt erfolgreich in Betrieben eingesetzt werden – gerade im Bereich der Trocknung. Ein Viertel des Energieumsatzes in der Industrie entfällt auf das Trocknen von Materialien, wie beispielsweise Holz, Baustoffe oder Fasern. Laut AIT-Studie könnten Wärmepumpen vor allem im Bereich dieser Niedertemperaturanwendungen zum Einsatz kommen.

Leistungsstarke Wärmepumpen sind ein wichtiger Baustein im ambitionierten Vorhaben, die Industrie vollständig mit erneuerbarer Energie zu versorgen.

Leistungsstarke Wärmepumpen sind ein wichtiger Baustein im ambitionierten Vorhaben, die Industrie vollständig mit erneuerbarer Energie zu versorgen.

So umweltfreundlich sind Wärmepumpen

Ob Wärmepumpen gut oder schlecht für die Umwelt sind, hängt von verschiedenen Faktoren ab: Zum einen ist die Stromquelle, mit der die Wärmepumpe gespeist wird, ausschlaggebend – also ob der Strom aus fossilen oder erneuerbaren Energien stammt. Zum anderen ist die Leistungszahl der Wärmepumpe, der so genannte Coefficient of Performance (COP), maßgeblich: Er gibt das Verhältnis der abgegebenen Nutzwärmeleistung in Bezug auf die eingesetzte elektrische Leistung für den Antrieb der Wärmepumpe an. Für eine korrekte Beurteilung muss man dieses Verhältnis allerdings über einen Zeitraum von einem Jahr betrachten. Je höher die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ist, desto energieeffizienter, umweltfreundlicher und kostengünstiger arbeitet sie – und umgekehrt. Zusammengefasst heißt das also, dass die Anschaffung der Wärmepumpe alleine nicht ausreicht – sie muss auch entsprechend eingesetzt werden und Energie erzeugen, um als nachhaltige Energiequelle zu gelten.

Erste App für die Auswahl der richtigen Wärmepumpe

Die Anschaffung einer Wärmepumpe ist eine langfristige Entscheidung und bedarf genauer Planung. Das AIT Center for Energy entwickelte erstmals eine App zur optischen und akustischen Positionierung von Wärme- und Kühlgeräten: Der so genannte HVAC Positioner ist die erste und einzige App, die es mithilfe von Augmented Realitiy ermöglicht, eine Wärmepumpe in einer realen Umgebung zu platzieren. Die implementierte Echtzeit-Schallausbreitungsrechnung ermöglicht es, die Anlage (Wärmepumpe oder Kälteanlage) perfekt nach den aktuellen Vorschriften und persönlichen Vorlieben zu positionieren. Auch die Lärmentwicklung des Gerätes kann mithilfe der App optisch dargestellt werden – und zwar durch eine ebenfalls vom AIT Austrian Institute of Technology entwickelte Methode, um Lärmemissionen in städtischen Gebieten zu minimieren.

Der im AIT erdachte HVAC Positioner ist die erste App, die es durch die Verschmelzung von realer und virtueller Umgebung ermöglicht, die Positionierung einer Wärmepumpe bestmöglich an die Gegebenheiten anzupassen.

Die Vorteile des HVAC Positioner auf einen Blick:

  • Einbindung der Wärmepumpe / des Kühlgeräts in eine beliebige Umgebung 
  • Die Lärmentwicklung kann optisch dargestellt werden
  • Laufende Weiterentwicklung der Anwendung 
  • Laufende Aktualisierung der Datenbank und Gerätetypen

HVAC Positioner App

Verfügbar im iOS und Playstore – das Endgerät (Tablet, Handy) muss aber Augmented Reality unterstützen
APP im Playstore: HVAC Positioner
APP im iOS store: iOS HVAC Positioner