Um die notwendige Technik hautnah zu erleben, besuchte ein Team der Limón GmbH und der Uni Paderborn kürzlich den Hersteller Sustainable Process Heat (SPH) aus Overath bei Köln.
Zu sehen gab es eine Dampf-Wärmepumpe live in Betrieb, die auf dem Prüfstand auf Herz und Nieren getestet wurde. Im direkten Gespräch mit dem SPH-Team um Tim Hamacher, einem der Geschäftsführer der Firma SPH, konnten nicht nur Stärken und Einsatzbereiche der Technik diskutiert werden, sondern auch, worauf es bei der Auslegung und Installation besonders ankommt. SPH fertigt Hochtemperatur-Dampfwärmepumpen im Bereich bis zu einem Megawatt Wärmeleistung. Hiermit bedienen sie eine wichtige Leistungsklasse im Bereich für kleine und mittelständische Industriebetriebe. Ein Schwerpunkt liegt zudem auf der Produktion patentierter Verdichter für besonders große Temperaturhübe.
Die in Betrieb befindlichen Wärmepumpen arbeiten momentan in einem Temperaturbereich bis etwa 160°C (entsprechend 6 bara). In diesem Bereich können bereits sehr viele Prozessschritte ausreichend versorgt werden. Als Beispiel sei hier die Papierindustrie aufgeführt, wo warme Luft aus dem Trocknungsprozess zur Dampfbereitung – wiederum für die Trocknung – verwendet werden kann. Doch in Kaskade mit mechanischer Brüdenverdichtung (MVR) wird beim Pharmahersteller Takeda in Wien sogar ein Druck von 14 bara (entsprechend 195°C ) erreicht und etwa 2,3 Tonnen Dampf bereitgestellt. Mittelfristig sind von SPH Temperaturen bis 200 Grad direkt über die Wärmepumpe angestrebt.
Kennzeichnend für die Firma SPH, unter Beteiligung der Firma Spirax Sarco, ist die besondere Flexibilität, mit der auf die Projektanforderungen des Kunden eingegangen werden kann. Dies können spezielle Anforderungen an Wärmeübertrager und die Auslegung der Verdichtung sein, um zum Beispiel besonders beanspruchende Quell- und Senkenmedien oder einen sehr hohen Temperaturhub bis zu 75K (95 K inkl. Grädigkeit der Wärmeübertrager) zu berücksichtigen.
Die Firma SPH ist neben Limón und der Uni Paderborn Projektbeteiligte des Forschungsprojekts des BMWK, HeatTransPlan. Gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Entwicklung und Planung werden bei 12 Fallstudienpartnern im Industriebereich Einsatzgebiete für Hochtemperaturwärmepumpen identifiziert. Dem potenziellen Einsatz der Wärmepumpen geht eine detaillierte Umfeld- und Prozessanalyse voraus, zu dem eigens entwickelte Prozessanalysesysteme auf Basis von Process Mining und Process Integration zur Anwendung kommen sollen. Abschließend erfolgt die technische und wirtschaftlich Planung der Anlagen.
Weiterführende Informationen zum Projekt finden Sie auf der dazugehörigen Projektseite HeatTransPlan.
