Abteilung Hochtemperatur-Wärmepumpen
CO2-Emissionsminderung stellen bei industriellen Prozessen ein äußerst komplexes Unterfangen dar. Die Gesellschaft hat die Pflicht, die Umwelt nachhaltig zu schützen, die Nutzung fossiler Rohstoffe erheblich einzuschränken und die Versorgung mit Energie sicherzustellen. Die große Herausforderung ist es diese Transformation so zu gestalten, dass Industriearbeitsplätze in Deutschland erhalten bleiben. Zur Erreichung dieser ambitionierten Ziele bedarf es Lösungen, die es der Industrie ermöglichen, sich an die Nutzung regenerativer Energien anzupassen und die sich daraus ergebenden Chancen zu nutzen. Eine Vielzahl an Industrieanlagen und -prozessen benötigt nach wie vor hohe oder tiefe Temperaturen, die derzeit durch die Nutzung von fossilen Energieträgern erzeugt werden. Hier muss in diesem Jahrzehnt ein Umdenken hin zu regenerativen Energiequellen stattfinden.
Die Abteilung
In der Abteilung Hochtemperaturwärmepumpen (HTP) gehen wir diese Herausforderung an und entwickeln einen HTP-Prototyp. Mit dieser HTP im Demonstrationsmaßstab soll sowohl geeignete Prozesswärme, als auch Prozesskälte für die Industrie bereitgestellt werden. Technische und thermodynamische Ergebnisse aus den praktischen Versuchsabläufen werden parallel in Simulationsmodellen verifiziert und validiert. Aus dem praktischen Betrieb des Versuchsstandes lassen sich bspw. folgende Fragen beantworten:
- Welche gasförmigen Medien zeichnen sich für den Einsatz in dieser Hochtemperaturwärmepumpe aus?
- Welche Temperaturen an Prozesswärme und Prozesskälte lassen sich je nach Art des verwendeten Gases erreichen bzw. können dauerhaft bereitgestellt werden?
- Welche Volumen-/Massenströme sind für die angestrebten Energiemengen notwendig?
- Welchen Beitrag kann die Nutzung von regenerativer elektrischer Energie (aus Wind, Biomasse, Photovoltaik) beim Betrieb der Hochtemperaturwärmepumpe leisten?
- Wie kann der Prototyp der Hochtemperaturwärmepumpe aus dem Labormaßstab skaliert werden, um möglichst vielen Industriezweigen dienlich zu sein?
- Welche Möglichkeiten bietet die HTP, um in Kombination mit entsprechenden Speichertechnologien auf das schwankende Energieangebot aus erneuerbaren Energien zu reagieren?
Diese genannten Fragestellungen sind die technisch-wissenschaftlichen Herausforderungen der Abteilung, um etablierte Industriezweige sicher auf dem Weg der Energiewende zu begleiten und zukünftig geeignete CO2-arme Schlüsseltechnologien für Prozesswärme und -kälte anbieten zu können.
