Das Fraunhofer IEG mit Hauptsitz in Cottbus erprobt in einem Papierwerk eine Hochtemperatur-Wärmepumpe mit 1,2 Megawatt. Sie macht Abwärme aus der Produktion zu Dampf und spart Erdgas. Das EU-Projekt PUSH2HEAT ist für den Europäischen Wärmepumpen-Preis 2026 nominiert.
Abwärme aus der Papierproduktion wird zu Prozessdampf
Viele industrielle Prozesse brauchen Dampf mit Temperaturen über 100 Grad Celsius. Im Papierwerk der Felix Schoeller GmbH & Co. KG in Weißenborn zeigt das Fraunhofer IEG im Projekt PUSH2HEAT, wie sich diese Prozesswärme aus Abwärme gewinnen lässt. Die Hochtemperatur-Wärmepumpe hebt Abwärme mit 30 bis 70 Grad Celsius auf ein Dampfniveau von rund 120 Grad Celsius an. Der dafür nötige Temperaturhub von bis zu 90 Kelvin zählt nach Angaben des Instituts zu den anspruchsvollen Anwendungen.
„Industrieunternehmen benötigen Lösungen, die Klimaschutz, Versorgungssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit zusammenbringen. Hochtemperatur-Wärmepumpen ermöglichen es, bislang ungenutzte Energiequellen wirtschaftlich für die Produktion zu erschließen“, sagt Projektleiter Reuven Paitazoglou vom Fraunhofer IEG. „Die Demonstrationsanlage in Weißenborn schafft wichtige Voraussetzungen, um diese Technologie künftig in weiteren industriellen Anwendungen einzusetzen.“
Bis zu 600 Tonnen CO2 weniger im Jahr möglich
Die zweistufige Anlage mit einer thermischen Leistung von 1,2 Megawatt läuft auch bei schwankenden Wärmequellen stabil. In den ersten rund 300 Betriebsstunden in diesem Jahr erreichte sie im Schnitt eine Dampfleistung von etwa 700 Kilowatt, das sind 1,2 Tonnen Dampf pro Stunde bei rund 2,3 bar Druck. Die Jahresarbeitszahl lag bei 2,30. Die Anlage stellte damit mehr als doppelt so viel Nutzwärme bereit, wie sie an Strom verbrauchte.
Nach Berechnungen des Projektkonsortiums lassen sich am Standort bei 4.000 bis 5.000 Betriebsstunden im Jahr bis zu 600 Tonnen CO2 einsparen, weil weniger Erdgas verbrannt wird. Das entspricht rund 100 Kilogramm CO2 je Megawattstunde Prozesswärme. Der Europäische Wärmepumpenverband hat die Anlage in den Wettbewerb um den Wärmepumpen-Preis 2026 aufgenommen, über den digital abgestimmt wird.
Wissenschaftliche Koordination durch das Fraunhofer IEG
Das Fraunhofer IEG verantwortete die wissenschaftliche Koordination der Demonstration und entwickelte das Mess- und Monitoringkonzept für den Betrieb. Die Forschenden analysierten außerdem, wie die Anlage energetisch, hydraulisch und regelungstechnisch am besten in die Papierproduktion eingebunden wird. Auf der Projektseite von PUSH2HEAT sind Projektleiter Paitazoglou und weitere Ansprechpartner mit Cottbuser Telefonnummern des Instituts aufgeführt. Cottbus ist neben Bochum Hauptsitz des Fraunhofer IEG.
In Cottbus forscht das Institut seit 2020 gemeinsam mit der BTU Cottbus-Senftenberg. Auf dem Forschungscampus im Lausitz Science Park will es eine Testumgebung für die Elektrifizierung der Wärmeversorgung im industriellen Maßstab unterbringen und dort Großwärmepumpen und Speicher erproben, wie NIEDERLAUSITZ aktuell zur Auszeichnung von Institutsleiter Rolf Bracke berichtete.
Auch das DLR forscht in Cottbus an Industriewärme
Hochtemperatur-Wärmepumpen sind in Cottbus auch Thema beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Dessen Institut für CO2-arme Industrieprozesse hat dort eine Abteilung für Hochtemperatur-Wärmepumpen und forscht an der Anlage CoBra, die mit Luft als Arbeitsmedium arbeitet. Im Blick hat das Institut unter anderem die Papier- und Lebensmittelherstellung, wie NIEDERLAUSITZ aktuell über die DLR-Institute in Cottbus berichtete.
VollzeitKoordinator für Arbeitssicherheit (m/w/d)Amazon Verteilzentrum Cottbus · CottbusZur Stelle →Alle 280 Stellen in Südbrandenburg →PUSH2HEAT ist ein EU-gefördertes Forschungs- und Demonstrationsprojekt mit Anlagen in Deutschland, Italien und Belgien, vor allem für die Papier- und Chemieindustrie. Es läuft von 2022 bis 2027. Das Gesamtbudget beträgt rund 9,74 Millionen Euro, davon fördert die EU rund 7,84 Millionen Euro. Auf die Fraunhofer-Gesellschaft entfallen rund 599.000 Euro. Seit September wird die Anlage in Weißenborn ein volles Betriebsjahr lang unter realen Produktionsbedingungen im Volllastbetrieb erprobt.
Newsletter
Die Lausitz am Abend – in zwei Minuten
Jeden Abend das Wichtigste aus der Region – und donnerstags die Veranstaltungstipps fürs Wochenende. Kostenlos und jederzeit abbestellbar.
Red. / Presseinformation
