Marktpotentialabschätzung dampferzeugender Hochtemperatur-Wärmepumpen bis 150°C

Wärmepumpen werden in naher Zukunft vermehrt eine Rolle in industriellen Prozessen spielen. Für niedrige und mittlere Temperaturniveaus in Industrieprozessen werden Wärmepumpenanwendungen bis 2050 laut Prognosen 30% des totalen Wärmebedarfs abdecken. So sind zur Erreichung des „Net‐Zero Emissions by 2050“-Szenarios der International Energy Agency Wärmepumpenleistungen von etwa 500 MW jedes Monat zu installieren über die nächsten 30 Jahre. [1] Durch das Nutzbarmachen von Niedertemperaturabwärme wird dieser Technologie großes Potential zugeschrieben, um zukünftige Energieeffizienzbestrebungen und Dekarbonisierungsziele umzusetzen. Entwicklungsstrategien auf europäischer Ebene gehen klar in die Richtung, fossile Energieträger wie z.B. Gas durch erneuerbare (elektrische) Energieträger zu substituieren. Jüngste politische Geschehnisse verstärken das Bestreben zusätzlich, größere energiewirtschaftliche Unabhängigkeit auf nationaler sowie internationaler Ebene zu erlangen. Was die europäische Industrie betrifft, bildet die Niedertemperatur-Prozesswärme einen wesentlichen Anteil des Energieverbrauchs. Etwa 30% der Prozesswärme liegen dabei in einem Temperaturbereich unter 200°C. Als Wärmeträgermedium für die Produktionsprozesse (z.B. Trocknung-, Sterilisation- und Kochen) wird in sehr vielen Fällen Dampf eingesetzt. Der Einsatz von Dampf ist nicht nur praktisch gut erprobt, sondern Dampf als Wärmeträgermedium ist auch als umwelttechnisch unbedenklich einzustufen. [2] Ergebnisse aus bereits durchgeführten Potentialanalysen [3,4] lassen Potentiale in ausgewählten Produktions-bereichen (Lebensmittel, Papierindustrie, Holzwerkstoffindustrie, etc.) erkennen. In der vorliegenden Marktpotentialabschätzung für dampferzeugende Wärmepumpen werden länderspezifische Produktionsmengen aus Statistik-Datenbanken [5] und prozessspezifische Dampfbedarfsmengen für die Produktion ausgewählter Produkte herangezogen und aktuelle Energiepreise europäischer Länder berücksichtigt. [1] I.E.A. IEA, Net Zero by 2050 - A Roadmap for the Global Energy Sector (2021). [2] I.E.A. IEA, HEATING AND COOLING facts and figures: The transformation towards a low-carbon Heating & Cooling sector (2017). [3] G. Kosmadakis, Estimating the potential of industrial (high-temperature) heat pumps for exploiting waste heat in EU industries, Applied Thermal Engineering 156 (2019) 287–298. [4] A. Marina, S. Spoelstra, H.A. Zondag, A.K. Wemmers, An estimation of the European industrial heat pump market potential, Renewable and Sustainable Energy Reviews 139 (2021) 110545. [5] Database - Production - Eurostat, 2022, https://ec.europa.eu/eurostat/web/energy/data/database, acces-sed 31 March 2022.