Diese Website hat zum Ziel, den Einsatz einer industriellen Großwärmepumpe im Rahmen einer ersten Abschätzung zu bewerten. Hierfür werden die technischen Eigenschaften, die Wirtschaftlichkeit sowie die ökologischen Auswirkungen des Einsatzes abgeschätzt. Zur Berechnung gelangen Sie über die obenstehenden Reiter. Die Ergebnisse sollen eine erste Idee über die Sinnhaftigkeit des Einsatzes liefern, jedoch sind diese nicht für eine konkrete Planung oder gar die Umsetzung eines solchen Vorhabens geeignet. Im Folgenden werden die Inhalte und der Aufbau der Website genauer erklärt. Bei Anmerkungen kontaktieren Sie und gerne.
Die Nutzleistung der Wärmepumpe muss mindestens 500 kW und darf maximal 100 MW betragen. Dies resultiert aus Näherungsgleichungen, die zur Berechnung hinterlegt sind. Zudem müssen mindestens die anliegenden Wärmequellen- und Wärmesenkentemperaturen, sowie die Soll-Nutzleistung bekannt oder sinnvoll abgeschätzt werden. Für viele Vorgaben sind Defaultwerte oder leistungsabhängige Näherungsgleichungen hinterlegt. Sind diese Werte aber bereits bekannt oder auf Ihren Wunsch können größtenteils auch eigene Werte zur Berechnung gewählt werden.
Mithilfe der eingegebenen Wärmequellen- und Wärmesenkentemperaturen werden in einem ersten Schritt die Kältemittel identifiziert, die sich aufgrund Ihres Betriebstemperaturbereichs eignen. Der Betriebstemperaturbereich wird gemäß der VDI-Norm 4646 [1] ermittelt. Im zweiten Schritt kann aus den Vorschlägen ein Kältemittel ausgewählt werden. Anschließend wird anhand der vorgegebenen Temperaturen, des ausgewählten Kältemittels und der gewünschten Nutzleistung für einen einstufigen Kreisprozess die nötige Umgebungs- oder Abwärme, die elektrische Verdichterleistung und der COP mithilfe von CoolProp-Daten berechnet. Mehr Informationen zu CoolProp erhalten Sie im Impressum. Dargestellt werden die Ergebnisse in einem log(p)-h-Diagramm und einem Schaltbild.
Zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit der potenziellen Anlage werden zunächst mögliche Investitions- und Betriebskosten ermittelt werden. Diese können entweder direkt vorgegeben werden oder alternativ mithilfe einer hinterlegten Näherungsformel hinterlegt werden. Zur Abschätzung der Investitionskosten kann mithilfe der in [2] vorgestellten Grafiken in Abhängigkeit vom Leistungsbereich und der Art der Wärmequelle eine Annahme getroffen werden. Um die Betriebskosten abzuschätzen, werden die in [3] ebenfalls leistungsabhängigen Werte verwendet. Anschließend wird gemäß [4] eine Szenarioanalyse und eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Zudem werden die Wärmegestehungskosten berechnet. Abschließend werden Förderungen nach der BEW-Förderung nach Modul 2, bzw. 3 zur Förderung von Einzelmaßnahmen sowie nach Modul 4 zur Förderung von Betriebskosten [5], sowie die Möglichkeit einer Förderung nach KWKG [6] betrachtet. Hier bleibt zu beachten, dass dies lediglich zur Abschätzung dient und ein reales Fördervolumen von der Abschätzung abweichen kann.
Zur Einordnung des ökologischen Nutzens werden die CO2-Emissionen der potenziellen Wärmepumpe mit denen einer Referenzwärmeversorgung verglichen. Für die Wärmepumpe werden die strombasierten CO2-Emissionen in Abhängigkeit der Energiequelle mit den zugehörigen primär energiebezogenen Emissionsfaktoren bzw. deren CO2-Äquivalent gemäß [7] und [8] betrachtet. Als Referenzfall wird eine erdgaskesselbasierte Wärmeversorgung herangezogen. Um eine Einschätzung über den Einfluss des Kältemittels zu geben, werden darüber hinaus noch die Sicherheitsgruppe, die atmosphärische Lebensdauer und das Global Warming Potenzial nach [1] angegeben.