Campusarbeit: Die Projektbeteiligten plädieren unter anderem für die Priorisierung von Wärmerückgewinnungsmaßnahmen, um dem Klimawandel entgegenzuwirken. (Bild: Universität Paderborn)
Bei Heattransplan handelt es sich um ein Anfang 2024 ins Leben gerufenes, interdisziplinäres Forschungsprojekt, an dem Wissenschaftler des Paderborner Kompetenzzentrums für Nachhaltige Energietechnik (KET) und des Software Innovation Campus Paderborn (SICP) gemeinsam mit Unternehmen arbeiten.
Ziel des Projekts ist es, Industrieunternehmen auf dem Weg zur klimaneutralen Prozesswärme zu unterstützen.
Wärmepumpen und Speicher als Ansatzpunkte
An dem Projekt beteiligt sind die Unternehmen Limón, Axiotherm, König Metall, Optano, Sustainable Process Heat und Innozent. Daneben begleiten der Bundesverband Wärmepumpe, die Landesgesellschaft Nrw.energy4climate und die Food-Processing Initiative Heattransplan als Transferplattformen.
„Die Transformation der industriellen Wärmeversorgung kann nur durch eine ganzheitliche Betrachtung gelingen. Kenntnisse über die spezifischen Prozessanforderungen einerseits und Methoden zur Identifikation von Maßnahmen zur Abwärmenutzung andererseits bilden die Grundlage für zielgerichtete Lösungsansätze“, erklärt Dr. Florian Schlosser, wissenschaftlicher Leiter des Projekts und Mitglied des Vorstands im KET der Uni Paderborn. „Dafür sind interdisziplinäre Teams notwendig, die die Produktionsprozesse verstehen, und darauf aufbauend Wärmepumpen und Speicher maßgeschneidert auslegen können“, so Schlosser weiter.
Phasenwechselspeicher und digitales System als Projektziele
Die Projektbeteiligten plädieren für einen ganzheitlichen Ansatz zur Erfassung und Bewertung des Wärme- und Kältebedarfs sowie zur Identifizierung und Priorisierung von Wärmerückgewinnungsmaßnahmen. Darüber hinaus sei die technologische Weiterentwicklung von Wärmepumpen- und Speichermodulen für eine unterbrechungsfreie Versorgung mit Prozesswärme über 100 °C erforderlich.
„Obwohl wir die Potenziale von Wärmepumpen zur Nutzung von Abwärme erkennen, hat die Gewährleistung unserer Versorgungssicherheit und Produktqualität für uns oberste Priorität“, gibt Henning Hanisch, Senior Process Technology Manager von Eckes-Granini, einem assoziierten Projektpartner, zu Bedenken.
Das erste Projektziel zur Erhöhung der Versorgungssicherheit ist die Entwicklung und Erprobung eines Hochtemperatur-Phasenwechselspeichers. Ein weiteres ist die Entwicklung und Erprobung eines digitalen Systems zur Entscheidungsunterstützung, das auf Basis von Energie- und Produktionsdaten mithilfe von maschinellen Lernverfahren den Energiebedarf identifiziert und einen optimalen Wärmenutzungspfad ermittelt.
„Gerade im Prozesswärmebereich über 100 °C sind die Rahmenbedingungen komplex. Unser Projekt zielt daher darauf ab, durch ein ganzheitliches, digitales Werkzeug eine fundierte Entscheidungsgrundlage zu schaffen“, so der Limón-Geschäftsführer Prof. Dr. Mark Junge.
