Unter Hochtemperatur-Wärmepumpen versteht man sowohl Wärmepumpen, die hohe Heiz- und Brauchwassertemperaturen erzeugen können als auch Wärmepumpen, die hohe Wärmequellentemperaturen nutzen können.
Bei der Heizungsmodernisierung geht es in der Regel darum, einen neuen, effizienten Wärmeerzeuger in ein bestehendes Wärmeverteilsystem zu integrieren. Dabei sind die erforderlichen Vorlauftemperaturen gerade bei bestehenden Heizkörpern so hoch, dass diese mit einer normalen Wärmepumpe nicht effizient erzeugt werden könnten. Daher kommen in diesen Fällen spezielle Hochtemperatur-Wärmepumpe zum Einsatz.
Diese speziellen Wärmepumpen erreichen aufgrund spezieller Verdichtertechnik, mehrstufigen Kreisprozessen und unter Einsatz verschiedener Kältemittel Vorlauftemperaturen von 70 °C bis sogar über 80°C und können so ideal in Altbauten aber auch im Gewerbe oder Industrie als Wärmepumpenlösung eingesetzt werden.
Bislang waren Wärmepumpen in der Industrie auf Temperaturen bis etwa 100 °C beschränkt und damit für viele industrielle Prozesse nicht nutzbar. Hochtemperatur-Wärmepumpen können heute, z.B. dank spezieller Kolbenkompressoren Temperaturen bis 200 °C oder Sattdampfdrücke bis zu 6 bar absolut erzeugen.
Hochtemperatur-Wärmepumpen lassen sich in der Industrie überall dort einsetzen, wo Prozesswärme bis zu 200 °C benötigt wird. Dies gilt insbesondere für Branchen wie die Lebensmittel-, Papier- und Chemieindustrie, in denen wärmeintensive Prozesse wie Trocknung, Sterilisierung, Pasteurisierung oder Destillation eine wichtige Rolle spielen.
Hochtemperatur-Wärmepumpen werden in der Geothermie eine erhebliche Bedeutung haben. Sie erschließen den Bereich mittlerer Bohrtiefen, da dann die dort 60-80-grädigen Wässer erschlossen werden können und im Wärmemarkt dennoch mit ausreichend hohen Vorlauftemperaturen gearbeitet werden kann.
Die neue Versuchsanlage CoBra des DLR-Institut für CO2-arme Industrieprozesse liefert einen bedeutenden Beitrag zur Wärmewende in der Industrie: „Wir können bisher weltweit einmalige Werte beim Temperaturhub und der Wärmeabgabe-Temperatur von 300 Grad Celsius bei einer Wärmeleistung von etwa 200 Kilowatt erzielen“, sagt Institutsleiter Prof. Uwe Riedel. In Zukunft soll es noch weit darüber hinausgehen: „Die DLR-Wärmepumpen werden einen Temperaturbereich erreichen, für den es bisher keine technische Realisierung gibt. Diese Temperaturen sind erforderlich für einen CO2-armen Umbau der entsprechenden Industrieprozesse.“ und damit eine Alternative zum Einsatz von Wasserstoff für Hochtemperaturprozesse der Industrie. Der Name CoBra ist eine Kombination aus „Cottbus“ und dem „Brayton-Prozess" der Thermodynamik, auf dem die Anlage beruht.
https://www.energie-experten.org/heizung/waermepumpe/arten/hochtemperatur-waermepumpe.html
Zu Literatur siehe:
zuletzt bearbeitet Januar 2025, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de
