Emerson

Wärmepumpen-Technologie von

heizt eine Stadt mit kaltem Nordseewasser ganz ohne Einfluss auf die globale Erwärmung

Der Winter in Norwegen kann bitterkalt sein, mit Durchschnittstemperaturen unter dem Gefrierpunkt fast die ganze Jahreszeit hindurch und Nordsee-Wassertemperaturen bis zu 6 °C. Als die norwegische Stadt Drammen heißes Wasser für ein neues regionales Heizsystem zur Versorgung privater und gewerblicher Kunden benötigte, dachte man an die Nordsee als erneuerbare Energiequelle. Die Emerson Technologie half dabei, dies zu ermöglichen.

Ein bitterkaltes Klima

In Drammen, Norwegen, liegen die Wintertemperaturen die meiste Zeit unter dem Gefrierpunkt.

Die Wassertemperaturen der angrenzenden Nordsee können bis auf 6 °C absinken.

 

Eine überraschende Entdeckung

Drammen war auf der Suche nach einer neuen Heizmethode – einer umweltschonenden, die es ermöglichen würde, Wärme aus dem kalten Nordseewasser zu gewinnen.

Emerson und sein Projektpartner Star Refrigeration fanden eine Lösung, um Ammoniak als Kältemittel in industriellen Hochtemperatur-Wärmepumpen einzusetzen – eine Fähigkeit, die von der International Energy Agency (IEA) für unmöglich gehalten wurde.

Eine ideale Heizlösung

Vorteile der Verwendung von Ammoniak als Wärmepumpen-Kältemittel:
• Kein Abbau der Ozonschicht
• Keine Auswirkungen auf die globale Erwärmung
• Leistungssteigerung um 15 % gegenüber einer Wärmepumpe, die mit dem Kältemittel R134A betrieben wird

Wärmepumpen-Technologie von Emerson heizt eine Stadt mit kaltem Nordseewasser ganz ohne Einfluss auf die globale Erwärmung

Der Winter in Norwegen kann bitterkalt sein, mit Durchschnittstemperaturen unter dem Gefrierpunkt fast die ganze Jahreszeit hindurch und Nordsee-Wassertemperaturen bis zu 6° C. Trotz dieser Kälte wählte Drammen, eine Stadt mit 60 000 Einwohnern am Drammenfjord in der Nähe der Hauptstadt Oslo, die eiskalte Nordsee als erneuerbare Energiequelle, um Heißwasser von 90 °C für ein neues Heizwerk zur Versorgung von Wohn- und Geschäftsgebäuden zu erzeugen – die Wärmepumpentechnologie von Emerson hat es möglich gemacht.

Wärmepumpen zur Extraktion von Wärme aus dem Wasser oder der Luft werden immer beliebter in Europa. Das liegt vor allem daran, dass die erzeugte Wärme weit höher liegt als die dazu benötigte Energie und daher weniger fossile Brennstoffe oder andere erneuerbare Energiequellen verbraucht werden. Die Europäische Kommission hat Wärmepumpen sogar offiziell als erneuerbare Heiz- und Kühltechnologie bestimmt. Drammen hatte jedoch gleich mehrere Ziele für dieses Projekt. Die Stadt wollte die höchstmögliche Leistungszahl erreichen (COP) – das Verhältnis zwischen entzogener Wärme und Energieverbrauch. Außerdem suchte sie nach einer Technologielösung mit möglichst geringen jährlichen Betriebs- und Wartungskosten. Und zusätzlich wollte Drammen ein Kühlmittel finden, das die Ozonschicht nicht angreift und einen Treibhauseffekt von null hat.

Als Emerson Climate Technologies und Projektpartner Star Refrigeration sich zuerst damit befassten, schienen Drammens Ziele unerreichbar. Der Grund dafür ist, dass die meisten industriellen Wärmepumpen in Europa das Kühlmittel R-134A verwenden, das die globale Erwärmung über 1.400-mal mehr fördert als Kohlendioxid.

Eines der wenigen Kühlmittel, die alle Anforderungen der Stadt Drammen an Effizienz und Umweltfreundlichkeit erfüllen, war Ammoniak. Ammoniak ist ein Kühlmittel mit hohem Wirkungsgrad mit der Bezeichnung R-717 und wird vor allem in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zur Prozesskühlung und Kühlung eingesetzt. Ammoniak greift die Ozonschicht nicht an und fördert auch die globale Erwärmung nicht, war aber noch nie in einer industriellen Wärmepumpen-Hochtemperaturanwendung dieser Art eingesetzt worden. Noch vor nicht allzu langer Zeit hielt das (IEA) Heat Pump Centre der International Energy Agency diese Anwendung für unmöglich, weil keine geeigneten Hochdruckkompressoren verfügbar waren, die den Einsatz von Ammoniak in industriellen Hochtemperatur-Wärmepumpen zur Realität machen konnten.

 

Das hat noch keiner geschafft. Die Ingenieure von Emerson stellten sich zusammen mit Star Refrigeration der Herausforderung. Sie entschieden sich für einen der Industrie-Kühlkompressoren von Emerson: den Vilter Einschraubenverdichter. Mithilfe von Ammoniak konnte Emersons Kompressorlösung Star Refrigeration sowie seinen Projektpartnern in Norwegen – Norsk Kulde und Drammen Fjernevarme – ein umweltfreundliches Kühlmittel (nicht ozonabbauend, keine Treibhausgase) anbieten, das höhere Temperaturen ermöglicht und bessere Leistungseigenschaften hat als andere Technologien auf dem Markt. Die Leistung der neuen Industriewärmepumpe auf Ammoniakbasis liegt schätzungsweise über 15 Prozent höher als bei Wärmepumpen, die R-134A als Kühlmittel verwenden.

Außerdem wird durch den Ausgleich der radialen und axialen Kräfte bei diesem Einschraubenverdichter die Belastung der Lager verringert, was wiederum zu geringen Betriebs- und Wartungskosten führt – und das bei Leistungen, die kein anderer Kompressortyp erzielen kann.

Die Einschraubenverdichtertechnologie von Emerson Vilter ist ausgesprochen anpassungsfähig und erfüllt auch die Anforderungen anderer Kunden, die eine optimierte Leistung suchen. So nutzt zum Beispiel ein Schokoladehersteller in Europa den Emerson Vilter Einschraubenverdichter in einer Kühlanwendung für Schokolade, die gleichzeitig die entzogene Wärme zur Erzeugung des warmen Wassers 60 °C verwendet, das zum Lösen der Schokolade aus den Formen erforderlich ist. Dies ist ein weiteres Beispiel für Kunden weltweit, die Technologie von Emerson für energiesparende und umweltfreundliche Prozesse einsetzen.

Besuchen Sie: Emerson Climate Technologies
PDF drucken
Show Video