Der Einsatz von Wärmepumpen zur Nutzung der Umgebungswärme ist eine Technologie, die bisher vor allem für die Beheizung von Ein- und Mehrfamilienhäusern angewendet wird. In großvolumigen Gebäuden ist die Wärmepumpe als wirtschaftliche und umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Heiz- oder Kühlsystemen noch kaum verbreitet. Großwärmepumpen (> 100 kW) und Hochtemperatur-Wärmepumpen (bis 98 °C) können in der Industrie eine signifikante Reduzierung des Energieverbrauchs und der Emissionen bewirken und ermöglichen neben der Nutzung von Grundwasser oder Außenluft auch die Einbindung von Abwärme zum Beispiel aus Serverräumen, Abluftsystemen, Klimasystemen, Kältenetzen oder aus Abwasserkanälen.
Innovative Luftwärmepumpentechnik
Im Rahmen des Projekts TOPPUMP wurde von der Firma Ochsner GmbH eine neue Technologie für effiziente Luftwärmepumpen entwickelt, mit der großvolumige Gebäude wirtschaftlich beheizt und gekühlt werden können. Die neue Modellreihe von Luft-Großwärmepumpen in Split-Technologie erzielt Spitzenleistungen von bis zu 300 kW und erreicht damit eine neue Dimension in der Luftwärmepumpentechnik. Die Split-Technologie hat den Vorteil, dass die Wärmepumpe geschützt im Gebäude und die Verdampfer für die Nutzung der Wärmequelle verlustfrei im Freien aufgestellt werden. Baulicher Aufwand und Raumbedarf sind durch die Split-Technologie vergleichsweise gering.
Der Innenteil von Ochsner Toppump misst 1.400 mm Höhe x 2.750 mm Breite x 1.280 mm Tiefe. Er ist mit einem Rohrbündelkondensator ausgerüstet. Pro Wärmepumpe kommen zwei Verdampfer zur Außenaufstellung zum Einsatz. Sie besitzen ein Kupfer/Aluminium-Lamellenpaket und je vier Axial-Lüfter. Als Verdichter werden Schraubenkompressoren mit höchsten Wirkungsgraden verwendet. Bei dieser Technik gab es in den vergangenen Jahren einen Technologiesprung mit Effizienzsteigerungen von rund 10 Prozent.
Die Einsatzgrenze der Toppump mit 300 kW Leistung liegt bei einer Außentemperatur von -15 °C; sie liefert Vorlauftemperaturen von bis zu 50 °C. Beim Betrieb mit Lufttemperaturen unter 0 °C erfolgt eine eventuell notwendige Abtauung der Verdampfer thermodynamisch über eine Umkehr des Kältekreises. Die Abtauung wird über eine elektronische Steuerung besonders wirtschaftlich geregelt.
Österreichische ForscherInnen und Unternehmen nehmen im Rahmen der IEA-Forschungskooperation u. a. am Implementing Agreement „Wärmepumpenprogramm“ der Internationalen Energie Agentur teil. Dieses internationale Programm initiiert Forschungsprojekte, Workshops und Konferenzen sowie einen Informationsservice, das „IEA-Wärmepumpenzentrum“. Mit dem Annex 35: „Anwendungsmöglichkeiten für industrielle Wärmepumpen“ soll durch die Aufbereitung des aktuellen Stands der Technologie sowie die Dokumentation von ausgeführten Anlagen der breite Einsatz der Wärmepumpe in der Industrie gefördert werden.
