Wärmepumpen: Energiequelle der Zukunft

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. 

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.

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.

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.

• 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