Abwärmenutzung – Mehr als heiße Luft! L&T beim 33. Energieseminar der HSZG

Unter dem Titel „Abwärmenutzung in der Energieversorgung“ trafen sich am 04.11.2024 Vertreter*innen aus Industrie, Forschung und öffentlicher Versorgung in Görlitz, um Handlungsempfehlungen für die Herausforderungen der Energiewende zu geben. Neben Markt- und Technologieanalysen zählen dazu auch Praxisbeispiele der Gegenwart. Prof. Jens Meinert der Hochschule Zittau/Görlitz eröffnet das Seminar mit Ausführungen zur „Forschung für die Wärmewende in der Industrie“.

Rund 440 Mrd. Kilowattstunden Prozesswärme müssen jährlich in Deutschland bereitgestellt werden, von denen bisher nur der kleinste Teil aus erneuerbaren Energieträgern stammt. Begründet ist dies mit dem benötigten Temperaturniveau: Hohe Temperaturen lassen sich am ehesten durch eine Verbrennung realisieren. Und, vor allem im Hinblick auf den Energiepreis, sind hier Gas und Öl nach wie vor konkurrenzlos.

Was also tun?

Schnell wird klar, dass das Thema „Abwärme“ von der Wäscherei bis zum Stahlwerk beinahe jedes Industrieunternehmen betrifft. Ein großer Teil der eingesetzten Wärme wird als „Abwärme“ in die Umgebung abgegeben.

Das Team um Prof. Jens Meinert hat sich der Aufgabe verschrieben, einen Teil der Abwärme nutzbar zu machen. Hierfür entwickeln sie im Projekt ANKIP, ein Projekt das im Rahmen von Lausitz – Life & Technology (L&T) gefördert wird, zunächst Tools, die es Betrieben ermöglichen, ihr Abwärmepotenzial überhaupt zu erkennen und dessen Größenordnung abzuschätzen. Gemeinsam mit dem L&T-Bündnispartner USE MY ENERGY können anschließend zunächst verschiedene Abwärme-Nutzungskonzepte simuliert und verglichen werden, sodass im Ergebnis ein exakt auf das jeweilige Unternehmen zugeschnittenes Konzept erstellt werden kann.

Eine Herausforderung bleibt dabei der Zeitversatz zwischen dem Anfallen der Abwärme und dem Bedarf in einem weiteren Bearbeitungsschritt. Hierfür entwickelt das Team drucklose Zweistoff-Wärmespeicher, die sich im Spagat zwischen einer hohen Zyklenstabilität und Speicherkapazität, schneller Be- und Entladefähigkeit und geringen Herstellungskosten zunächst einem technischem und anschließend einem wirtschaftlichen Optimierungsprozess unterwerfen müssen.

Im Rahmen des L&T-Projekts EDWENIA werden die Wärmespeicher-Demonstratoren entwickelt, getestet und optimiert.

Normung

Die Projektergebnisse erlauben wesentliche Ableitung zur Herstellung eines allgemeinen Standards zur Herstellung solcher und ähnlicher Wärmespeicher. Diese fließen aktuell in die DIN Norm 2386, 2384 und VDI 4657 ein. Unter dem Titel „Thermische Energiespeicher – Terminologie, Anforderung Kenngrößen Prüfgundlagen“ können so zukünftig verschiedene Speicher unterschiedlicher Hersteller miteinander verglichen werden.

Weitere Technologien

Leistungsfähige Versorgungsnetzte müssen zukünftig eine Reihe von Aufgaben bewältigen: Sie sollen zu jeder Zeit flexible Wärme und Kälteleistungen an verschiedenen Orten kostengünstig zur Verfügung stellen. Hierbei rückt der Transport und die Übertragung der Wärme, auch im Hinblick auf die kommunale Wärmeplanung, immer mehr in den Fokus, wie in folgenden Vorträgen der Stadtwerke Görlitz, des AGFW Energieeffizienzverbandes und der Energie- und Wasserwerke Bautzen deutlich wird.

Der L&T-Bündnispartner AQVA Synergy rundet das Seminar ab und beleuchtet dabei einen wesentlichen Teil des Versorgungsnetzes, der zukünftig an Bedeutung gewinnen wird: Die Bereitstellung von Klimakälte mithilfe von pumpfähigen Wasser-Eis-Gemischen.