Nachhaltig Heizen mit Wärmepumpe

Warum die Wärmepumpentechnologie für Großkunden und Ludwigshafen interessant ist

Die Wärmepumpe gilt als das Heizsystem der Stunde. Wie die Technologie funktioniert, welche Vorteile auch Großwärmepumpen für Geschäftskunden und die Wärmeversorgung der Stadt Ludwigshafen bieten und wo sie in Zukunft eingesetzt werden können, erklärt der „Kurier“.

In Deutschland entsteht ein großer Teil der CO2-Emissionen durch die Versorgung mit Wärme. Eine der wichtigsten Aufgaben der Energiewende ist daher der Umbau der Wärmeversorgung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien, auch um Deutschland unabhängiger von Rohstoffimporten wie russischem Erdgas zu machen. Die Wärmepumpe gilt als Schlüsseltechnologie für eine umweltfreundliche und effiziente Wärmeversorgung, die unabhängig von solchen Importen ist. Bekannt sind Wärmepumpen vor allem als alternatives Heizsystem beim Neubau von Einfamilienhäusern. Aber auch Betriebe und Unternehmen können mit Großwärmepumpen nachhaltig heizen und die Vorteile der Technologie für sich und die Umwelt nutzen.

Denn eine Wärmepumpe bezieht mindestens drei Viertel der Energie zum Heizen von Gebäuden kostenfrei aus der Umwelt und verzichtet auf fossile Brennstoffe wie Erdgas oder Heizöl. Daher verursacht sie selbst keine schädlichen CO2-Emissionen. Diese fallen lediglich für die Produktion des Stroms an, den die Wärmepumpe für ihren Betrieb benötigt. Stammt der Strom aus erneuerbaren Energien, beispielsweise Photovoltaik, verbessert sich die Klimabilanz zusätzlich. Dabei sind Wärmepumpen betriebssicher, wartungsarm, langlebig und überzeugen durch vergleichsweise geringe Betriebskosten.

„Wärmepumpen bieten eine große Chance für die Wärmewende.“

Fabian Peschke und Thomas Christ

Wärmepumpen: Systeme und Einsatzbereiche

Zu den bekanntesten Wärmepumpensystemen zählen die Luft-Wasser-Wärmepumpe, die Sole-Wasser-Wärmepumpe und die Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Sie unterscheiden sich anhand der Wärmequellen, die für das Heizen herangezogen werden: Umgebungsluft, Erdreich und Grundwasser. Thomas Christ, Fachbereichsleiter Dezentrale Anlagen bei TWL, weiß: „Grundsätzlich kann jede konstante Wärmequelle für Wärmepumpensysteme genutzt werden, also auch Abwärme/Prozesswärme oder Brauchwasser. Zudem lassen sich unter Umständen verschiedene Wärmequellen miteinander kombinieren.“

Immer häufiger profitieren in Städten auch größere Gebäudekomplexe von Kommunen und Industrie sowie kleinere Gewerbeimmobilien von der zukunftssicheren Technologie. „Für hohe Leistungsanforderungen, beispielsweise in Bürogebäuden, in der Gastronomie und Hotellerie, in Krankenhäusern und in Schwimmbädern, kommen Großwärmepumpen zum Einsatz. Diese hocheffizienten Anlagen sind meist exakt auf ihre spezifische Anwendung ausgelegt. Genau wie Wärmepumpen in kleinen Leistungsbereichen können sie zum Heizen und zum Kühlen verwendet werden“, sagt Thomas Christ.

Rundumservice für Geschäftskunden

Egal, für welchen Anwendungsbereich: Wer sich für die Anschaffung einer Großwärmepumpe interessiert, sollte sich zuvor von einem qualifizierten Experten wie TWL beraten lassen. Denn nicht immer ist der Einbau einer solchen Wärmepumpe möglich. Zudem werden die notwendigen Investitionen durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude, kurz BEG, nur dann bezuschusst, wenn die dafür erforderlichen Effizienzwerte erreicht werden. Fabian Peschke, Fachbereichsleiter Geschäftskundenvertrieb bei TWL, sagt: „Wärmepumpen stellen hohe Anforderungen an Gebäude, die individuell geprüft werden müssen. Wir wissen, worauf es ankommt, und unterstützen Geschäftskunden mit einem Rundumservice. Dieser reicht von der Konzeptstudie zur Auswahl des optimalen Versorgungssystems über die Planung und den Bau bis hin zum Betrieb und zur Wartung der Anlage.“

Bereits seit 2005 setzt TWL Wärmepumpen-Projekte für Geschäftskunden um und ist hierfür zertifiziert. Ein Beispiel ist die effiziente Abwasserwärmepumpenanlage, die TWL für den Wirtschaftsbetrieb Ludwigshafen (WBL) geplant und gebaut hat. Sie verfügt über zweimal 45 Kilowatt thermische Leistung und dient der Beheizung und der Warmwasserversorgung am WBL-Betriebsstandort Unteres Rheinufer. Thomas Christ erklärt: „Das Abwasser im Hauptsammelkanal Ludwigshafen-Süd hat ganzjährig eine Temperatur von circa 12 bis 17 Grad. Um die Restwärme des Abwassers nutzen zu können, wurde ein Wärmetauscher im Abwasserkanal montiert, in dem ein Solekreislauf zirkuliert. Die lauwarme Sole wird hochgepumpt und gibt ihre Wärme an das Kühlmittel in den zwei Wärmepumpen ab. Über Verdampfung und Komprimierung wird das Temperaturniveau für den Verwendungszweck des WBL auf 45 bis 65 Grad angehoben. Die Wärme wird dann über einen Pufferspeicher an den Heizkreislauf abgegeben.“ Die 2005 installierte Anlage ist noch heute im Betrieb, Betriebsführung wie auch Wartung und Instandsetzung erfolgen durch TWL.

„Unser Ziel ist es, die Wärmewende in Ludwigshafen voranzutreiben.“

Fabian Peschke und Thomas Christ

Wärmepumpen in Ludwigshafen – ein Blick in die Zukunft

Auch bei der Wärmeversorgung der Stadt Ludwigshafen werden Großwärmepumpen gemeinsam mit anderen Technologien in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. In verschiedenen Machbarkeitsstudien prüft TWL das Potenzial von Großwärmepumpen für die Senkung der CO2-Emissionen in Ludwigshafen. Der Energieversorger untersucht beispielsweise die Nutzung von industrieller Abwärme/Prozesswärme für das Fernwärmenetz. „Unser Ziel ist es, die Wärmewende in Ludwigshafen entscheidend voranzutreiben. Daran arbeiten wir bei TWL mit viel Herzblut und großem Engagement. Wärmepumpen bieten hierfür eine große Chance“, sind sich Fabian Peschke und Thomas Christ einig.

Auch private Haushalte denken über nachhaltige Wärmelösungen für ihr Zuhause nach. Für die Besitzer von Ein- oder Zweifamilienhäusern in Ludwigshafen entwickelt TWL im kommenden Jahr ein neues Dienstleistungsangebot rund um den Einsatz von Standardwärmepumpen. Mehr dazu lesen Sie 2023 im „Kurier“.

// Sie sind Gewerbetreibender und interessieren sich für eine Großwärmepumpenanlage für Ihre Gebäude oder Ihren Betrieb? Dann melden Sie sich gerne unter edl@twl.de.

So arbeitet eine Wärmepumpe

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe ähnelt der eines Kühlschranks – der Prozess ist jedoch umgekehrt. Während der Kühlschrank seinem Innenraum Wärme entzieht und diese nach außen leitet, holt sich die Wärmepumpe Wärme aus der Umwelt und gibt diese als Heizenergie ab. Und so gehts: Die Energie der Wärmequelle wird zu einem ersten Wärmetauscher geleitet und dort an ein Kältemittel übertragen. Dieses verdampft bereits bei einer niedrigen Temperatur. Der Kältemitteldampf wird zu einem Verdichter weitergeleitet und dort komprimiert; durch die Komprimierung steigen der Druck und die Temperatur des Dampfes. In einem zweiten Wärmetauscher, dem sogenannten Verflüssiger, wird der heiße, unter Druck stehende Kältemitteldampf kondensiert. Dabei gibt er die Wärme an das Heizsystem ab. Das abgekühlte, flüssige Kältemittel wird zu einem Expansionsventil geleitet. In diesem wird der Druck des Kältemittels abgebaut, sodass es zurück zum ersten Wärmetauscher fließen kann. Dort angekommen, beginnt der Kreislauf von Neuem.

Energiemonitoring für mehr Effizienz

Auch an anderen Stellen in Unternehmen und Betrieben gibt es Möglichkeiten, Energie einzusparen und die Energieeffizienz von Gebäuden und Anlagen langfristig zu steigern – mithilfe eines gezielten Energiemonitorings. TWL bietet Geschäftskunden ein solches Energiemonitoring an. „Unser Dienstleistungsangebot umfasst eine Situationsanalyse vor Ort, die Erstellung eines Konzepts zur automatisierten Erfassung und Übertragung von Energiedaten, die Implementierung der benötigten Hard- und Software, Anpassungen im laufenden Betrieb sowie die Erarbeitung von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz“, erklärt Fabian Peschke, Fachbereichsleiter Geschäftskundenvertrieb bei TWL.