„nachhaltige technologien 03 | 2023"

m die Wärmewende zu schaffen, müssen die ver- fügbaren erneuerbaren Wärmequellen ressourcen- schonend und mit höchster Effizienz genutzt werden. Zudem ist es notwendig, durch innovative techno- logische Konzepte auch bisher ungenutzte (Nieder- temperatur-)Wärmequellen zu erschließen. Absorp- tionswärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie in diesem Bereich, deren Potential jedoch in Europa bislang häufig übersehen wurde. Durch gezielten Know-how-Aufbau und die Entwicklung innovativer Anwendungskonzepte entstanden in den letzten Jahren aber auch in Europa immer mehr Projekte, die mit Wärme angetriebene Absorptionsmaschinen als Wärmepumpe einsetzen. Herkunft der Technologie Bereits Mitte des 18. Jahrhunderts entdeckte man die Möglichkeit, durch Verdampfung im Vakuum Eis zu erzeugen. Anfang des 19. Jahrhunderts wurde dann von John Leslie die erste Absorptionsmaschine ge- baut. Diese verwendete Wasser als Kältemittel und Schwefelsäure als Absorbens. Heute verwenden die meisten Absorptionsmaschinen immer noch Wasser als Kältemittel, statt Schwefelsäure wird aber eine Lithiumbromid (LiBr)-Salzlösung eingesetzt. Der zen- trale Unterschied gegenüber strombetriebenen Kom- pressionswärmepumpen liegt in der rein thermischen Antriebsenergie der Absorptionsanlagen, wodurch sich in geeigneten Einsatzgebieten klare Vorteile ergeben. Wirtschaftliches Potential von Absorptionswärmepumpen In Asien wurde neben der intensiven Nutzung von Ab- sorptionskältemaschinen zur Klimatisierung vor rund 15 Jahren damit begonnen, durch die intelligente Integration in Fernheizkraftwerke auch Fernwärme in großem Stil mit Absorptionswärmepumpen (AWPs) zu produzieren. Es entstanden Anlagen, bei denen pro Standort mehr als 300 MW Wärme mit Absorptions- maschinen erzeugt werden. Der Schlüsselfaktor zu wirtschaftlich interessanten Anwendungen liegt dabei in einem einfachen Merk- mal: Wenn beispielsweise ein Verbrennungs- oder Industrieprozess Hochtemperatur-Wärme im Bereich 130 °C bis 160 °C liefert, kann dies zum Antrieb einer AWP genutzt werden. Während z. B. bei einer kon- ventionellen Fernwärmeanwendung Dampf an einem Wärmetauscher im Verhältnis 1:1 zu Fernwärme um- gewandelt wird, ermöglicht die AWP eine Nutzung der Antriebswärme im Verhältnis 1:1,7, sodass zusätz- lich 70 Prozent aus Abwärme generiert werden kön- nen (typischer COP-Wert). Es entstehen keine zusätz- lichen Kosten für die Antriebswärme, da diese so wie ohne AWP als Fernwärme genutzt wird. Das bedeutet mit den Zahlen aus dem vorherigen Beispiel, dass bei 300 MW nur 176 MW in Form von Dampf als Antrieb benötigt werden und 124 MW Abwärme, z. B. aus dem Kühlkreislaufs des Kraftwerks, genutzt werden. U Anlieferung Absorptionswärmepumpe Wagrain Quelle: StepsAhead Harald Blazek, Harald Schrammel Absorptionswärmepumpen Eine Schlüsseltechnologie zur effizienten Wärmeproduktion 19 18 INTEGRATIONSVIELFALT WÄRMEPUMPE