Untersuchungen zum technischen Potenzial des Einsatzes von erdgekoppelten Wärmepumpen zur industriellen Versorgung mit Prozesswärme und -kälte

Eine der größten aktuellen Herausforderungen unserer Gesellschaft besteht in der Reduktion des Verbrauchs von fossilen Brennstoffen und somit der Treibhausgasemissionen. Für einen großen Anteil an negativen Umweltauswirkungen ist auch die produzierende Industrie verantwortlich. Eine der umweltfreundlichsten und gleichzeitig, aus menschlicher Perspektive, unerschöpfliche und ubiquitäre Wärmequelle ist die oberflächennahe Geothermie. Der Einsatz von Wärmepumpen und die damit verbundene Wärmeveredelung stellen im Bereich der Heizung und Kühlung von Räumlichkeiten, sowie der Bereitung von Warmwasser aktuell den Stand der Technik dar. Um die Ziele der Energiepolitik erfüllen zu können, wird das verarbeitende Gewerbe auch in der Lage sein müssen, von dieser nachhaltigen Technologie zu profitieren. Vor diesem Hintergrund zeigt dieser Beitrag die energetische Analyse von über 250 industriellen Prozessen und Verfahren anhand des relevantesten Parameters, nämlich der erforderlichen Prozesstemperatur. Darüber hinaus beschäftigt sich der Beitrag mit der Frage, wie die erdgekoppelte Wärmepumpentechnologie in bestehenden Fertigungsstätten einsetzbar ist und leitet daraus zukünftige Herausforderungen und Vorteile ab. Dafür wurden bestimmte Kriterien gewählt, mit dem Ziel, die Einsatzfähigkeit der oberflächennahen Geothermie als Wärmequelle für bestimmte industrielle Prozesse qualitativ zu bewerten. Der Beitrag liefert somit eine Übersicht über mögliche Einsatzbereiche der erdgekoppelten Wärmepumpen im verarbeitenden Gewerbe, mit dem Ziel, ein langfristiges, kostenstabiles und CO2-armes Konzept zur Versorgung mit Prozesswärme und -kälte zu entwickeln.