Wirtschaftliche Nutzung von Abwärmequellen Randbedingungen, technische Voraussetzungen und Wärmenetze

Mit Hilfe von Temperatur-Wärmeschaubildern ist die Nutzung von Abwärmepotenzialen veranschaulicht und entsprechende Schaltschemata werden vorgestellt. Die für eine Einbindung in Wärmenetze nötigen Abwärmepotenziale sind hinsichtlich ihrer Eintrittstemperatur in Relation zur Ein- und Austrittstemperatur klassifiziert. Als Bezugs-Szenario ist eine Abwärmenutzung nur mittels Wärmeübertrager betrachtet. Der Einsatz von Wärmepumpen ermöglicht eine größere Auskühlung der Abwärmequelle. Damit kann die Rohrleitung zwischen der Abwärmequelle und dem Wärmenetz geringer bemessen werden. Die resultierende Verringerung der Investitionskosten wird mit den zusätzlichen Kosten für die Wärmepumpe verglichen. Die Versorgungsverhältnisse der Wärmenetze sind als Wärmeleistung sowie Vorlauf- und Rücklauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur beschrieben. Die Hauptkomponenten der Abwärmenutzung wie Rohrleitungen, Umwälzpumpen, Wärmeübertrager und Wärmepumpen sind vorgestellt. Mit Hilfe der Jahresdauerlinie für die Außentemperatur erfolgt eine energetische Bewertung der Prozesse. Für den Praktiker sind die Zusammenhänge bei der Abwärmenutzung mit den Komponenten Wärmeübergabe an das Wärmenetz und Wärmetransport von der Abwärmequelle zum Wärmenetz hinsichtlich der Bemessung auch des Teillastverhaltens erläutert. Eine überschlägige wirtschaftliche Bewertung hilft bei der Entscheidung in die Gestaltung der Abwärmenutzung. 

Darstellung der Abwärmenutzung durch Temperatur-Wärme-Schaubilder.- Darstellung unterschiedlicher Szenarien von Ein- und Austrittstemperaturen auf der Primärseite (Abwärme) und der Sekundärseite (Abwärmenutzung).- Ableitung von Wärmeschaltbildern aus den Szenarien.- Energetische und wirtschaftliche Bewertung der Szenarien. 

Dr. Wolfgang Heße hat auf dem Gebiet der Technischen Gebäudeausrüstung promoviert, war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Energieversorgung in Dresden. Seit 2005 arbeitet er im Fachausschuss Energieanwendung am VDI mit und ist seit 2013 Vorsitzender des Vereins Energieeffizienz Sachsen e. V.