Heizen und Warmwasser im Betrieb

Wärmepumpen in Gewerbe und Industrie

In gewerblichen und industriellen Umgebungen und Gebäuden besteht ein großer Bedarf an Raumwärme, Warmwasser und Raumklimatisierung. Zudem wird für technische Prozesse entsprechende Wärme und Kälte benötigt. Für alle genannten Ansprüche lassen sich Wärmepumpen bestens einsetzen – zumal ihnen neben den gängigen Wärmequellen Erde, Grundwasser und Luft oft auch warme Abluft oder Abwasser zur Verfügung steht.

In Gewerbe und Industrie, aber auch in großen Wohngebäuden und Nicht-Wohngebäuden, kommen so genannte Großwärmepumpen zum Einsatz. Diese sind verfahrenstechnische Anlagen, das heißt, sie werden eigens für den jeweiligen Einsatzort und -zweck hergestellt. Mit einem oder mehreren Aggregaten (Kaskade), werden diese Anlagen individuell auf die zumeist großen Wärme-, Kühl- und Kältebedarfe und deren Temperaturniveaus angepasst.

Der Vorteil dieser verfahrenstechnischen Großwärmepumpen ist, dass sie neben den gängigen Wärmequellen oft auch vorgewärmte Abluft oder Abwasser nutzen und ihre Wärme in Nah- und Fernwärmenetze einspeisen können, sofern die Netztemperaturen dies zulassen.

Großwärmepumpen

Wärmequellen und Quelltemperaturen

Großwärmepumpen mit Umweltwärmenutzung können Raumwärme-, Warmwasser- und Klimatisierungsbedarfe effizient zur Verfügung stellen. Prozesswärmebedarfe mit höheren Temperaturen bis ca. 80 °C können ebenfalls – wenngleich schon deutlich weniger effizient – durch diese Aggregate bereitgestellt werden. Die Jahresarbeitszahl liegt hier schon zumeist unter 3.

Großwärmepumpen mit hoher Quellentemperatur sind hier deutlich effizienter, so dass deren Jahresarbeitszahl höher als bei Anlagen mit Umweltwärmenutzung liegt. Sie nutzen dafür keine Umweltwärme, sondern beispielsweise Abwärme von 30 bis 50 °C aus Industrieprozessen oder Klimakälte - und Industriekälte-Anlagen. So können Prozesswärmebedarfe bei Temperaturen von etwa bis zu 100 °C bereitgestellt werden.

Großwärmepumpen mit niedriger Quellentemperatur können als zwei- bzw. mehrstufige Wärmepumpen eingesetzt werden. Dabei wird das Temperaturniveau am Ausgang der ersten Wärmepumpen-Stufe als Quelle der nachfolgenden, zweiten Stufe genutzt. So können mit Umweltwärme hohe Temperaturen bereitgestellt werden: Liegt die Quellentemperaturen der ersten Stufe noch bei unter 20 °C, kann am Ausgang der zweiten Stufe ein Temperaturniveau von über 100 °C erreicht werden. Dieser höhere Aufwand an eingesetzter Energie lässt die Jahresarbeitszahl solcher Anlagen in der Regel unter 3 fallen.

Neben diesen elektrisch getriebenen Großwärmepumpen kommen auch thermisch angetriebene Großwärmepumpen (Absorptions-/Adsorptions-WP) im gewerblichen und industriellen Bereich zum Einsatz. Diese nutzen große, moderat temperierte Abwärmemengen, die sonst ungenutzt blieben, als Antrieb und stellen Wärmeströme auf dem gewünschten Temperaturniveau bereit. Ein elektrisch getriebener Verdichter (Kompressor) wird nicht benötigt, lediglich eine Umwälzpumpe mit ungleich geringerer Leistungsaufnahme.

Der direkte Vergleich von Leistungskennzahlen thermisch angetriebener und elektrisch angetriebener Wärmepumpen ist nicht sinnvoll. Bei den einen wird Strom zum Antrieb genutzt, der auch anderweitig sinnvoll zum Einsatz kommen könnte, bei den anderen Abwärme, die sonst ungenutzt bliebe und nur am Entstehungsort weiter genutzt werden kann.

Förderprogramme

Wärmepumpen bis 100 kW können einen Zuschuss aus dem Marktanreizprogramm (MAP) vom BAFA erhalten. Es gelten dabei die bekannten technischen Anforderungen der Basis- bzw. Innovationsförderung. Dabei muss für jede einzelne Wärmepumpe einer Anlage ein eigener Antrag gestellt werden.

Größere Wärmepumpen fördert die KfW-Bankengruppe. Im Programm Erneuerbare Energien Premium (KfW 271) werden die Förderbedingungen bei der Errichtung von erdgekoppelten Großwärmepumpen über 100 kW Wärmeleistung sowie die Errichtung von Wärmenetzen beschrieben.

Großwärmepumpen erhalten einen Tilgungszuschuss von mindestens 10.000 Euro und maximal 50.000 Euro. Darüber hinaus gibt es zusätzliche Zuschüsse für eine Erdwärmesonde, jedoch keine Förderung von Luft basierten Wärmepumpen. Bei Förderanträgen von kleinen und mittleren Unternehmen, bei denen die Anlage der Aufrechterhaltung des Unternehmensbetriebs dient, kann der Förderbeitrag um weitere 10 Prozent des gesamten Zuwendungsbetrags erhöht werden.

Neben den Förderprogrammen des Bundes bei BAFA und KfW, bieten auch viele Bundesländer, Kommunen oder Energieversorger Förderung für effiziente Wärmepumpen an.

Der Bundesverband Wärmepumpe hat einen Förderratgeber erstellt, in dem alle wichtigen Informationen zur Förderfähigkeit, Förderhöhe und Antragsfristen von Wärmepumpen enthalten sind.

Planung und Umsetzung

Der Einbau eine Großwärmepumpe erfordert eine eingehende und qualifizierte Analyse der Energieströme in Ihrem gewerblichen oder Industriegebäude. Fragen Sie einen Fachplaner oder Anlagenersteller nach für Sie geeigneten Lösungen.

Zudem kann es von Vorteil sein, die vom Planer vorgeschlagenen Anlagen-, Betriebs- und Steuerungskonzepte für Ihre Großwärmepumpe von einem unabhängigen Fachberater bewerten zu lassen.

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