VERENA-Award: Rasante Wärmenutzung bei 1.800 Touren

Klimaschutz ist auch von Unternehmen gefordert. Die Energieeffizienzrichtlinie der EU gibt vor, dass Firmen bis 2020 mindestens ein Fünftel ihres Primärenergiebedarfs einsparen müssen. Der größte Teil wird in der Industrie für die Erzeugung von Prozesswärme benötigt. Da diese nicht so einfach reduziert werden kann, stellt die Wiederverwertung ungenutzter Wärme einen wichtigen Hebel dar. Und dafür benötigt es umweltfreundliche Wärmepumpentechnologien. Einen unkonventionellen Ansatz verfolgt ecop Technologies mit der Rotation Heat Pump. Dieser brachte das 2007 gegründete Unternehmen prompt ins diesjährige Finale des von VERBUND gestifteten VERENA-Preises.

Gasförmiges Kältemittel für die rotierende Wärmepumpe

„Beim herkömmlichen Wärmepumpenprozess finden Phasenübergänge des Kältemittels von gasförmig zu flüssig und wieder zu gasförmig statt. Die dafür notwendigen Medien sind jedoch meist leicht toxisch und etwa 1.700-mal so klimaschädlich wie Kohlendioxid“, berichtet ecop Technologies-Geschäftsführer Bernhard Adler die Ausgangslage. Hinzu kommt: Jedes dieser Kältemittel ist nur bei einer bestimmten Temperatur wirtschaftlich einsetzbar – industrielle Abwärme schwankt aber oft in der Temperatur, ebenso wie die gewünschte Ausgabetemperatur. 

Abhilfe für diese Herausforderungen schafft die Rotation Heat Pump. „Unsere Lösung ist ein linksläufiger Joule-Prozess mit einem durchgehend gasförmigen, umweltfreundlichen Kältemittel“, erzählt Adler. „Verluste beim Verdichten und Entspannen des Mediums fallen so weg, das Kältemittel bleibt bei jeder Temperatur effizient.“ Dieser im Vergleich zu konventionellen Wärmepumpen völlig andere physikalische Prozess wurde bisher noch nie eingesetzt, weil er eine extrem hohe Verdichtungseffizienz erfordert. Die Verdichtung des eingesetzten Edelgasgemisches übernimmt nun die Fliehkraft des rotierenden Systems. So wird eine Verdichtungseffizienz von beinahe 100 % erzeugt.

Diese neuartige Idee überzeugte die Jury, ecop Technologies mit ihrer Rotation Heat Pump für das Finale des VERBUND-E-Novation-Awards – kurz VERENA – zu nominieren. Die Preisverleihung fand 2019 bereits zum 17. Mal statt. Österreichs führendes Stromunternehmen prämiert dabei jährlich innovative Projekte zu den Themen Energieeffizienz, Energiemanagement und Smart Grids, Elektromobilität sowie Strom aus erneuerbaren Energien. Seit 2012 wird VERENA im Rahmen des österreichischen Staatspreises Innovation überreicht.

Fliehkräfte mit 3.000-facher Erdbeschleunigung

„Am Anfang hielt es kaum jemand für möglich, eine Wärmepumpe zu entwickeln, die ganz anders funktioniert als eine herkömmliche und auch noch wirtschaftlicher ist“, schildert Adler. Die Unterstützung der Technischen Universität Wien half, an die nötigen Fördergelder zu Entwicklung der neuartigen Technologie zu kommen. Der Maschinenbau war die nächste Hürde: Viele Komponenten mussten neu entwickelt werden, denn niemand hatte bisher eine Wärmepumpe gebaut, die Fliehkräfte bis zur 3.000-fachen Erdbeschleunigung standhalten muss.

Aktuell gibt es die Rotation Heat Pump in der Baugröße 700 Kilowatt mit Ausgangstemperaturen bis 150 Grad Celsius. „Die Entwicklung der nächsten Leistungsstufe mit 2 Megawatt ist in vollem Gange“, erläutert Adler die Aussichten. Jetzt geht es um die zielstrebige Produktentwicklung, denn Analysen zeigen: Allein in Europa gibt es einen potenziellen Markt von über 200.000 Stück der neuartigen Wärmepumpe.

„Die Nominierung durch VERBUND ehrt uns besonders, VERENA ist ein toller Preis! Es freut mich, dass wir als kleines Unternehmen mit vergleichsweise jungen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern beweisen konnten, dass man etwas ganz Neues erschaffen kann“, so Adler. Die Rotation Heat Pump hat das Potenzial zu einem echten Game-Changer. Wir sind gespannt, wie sie die Branche in den nächsten Jahren beeinflussen wir.

Herzliche Gratulation an ecop Technologies zur Nominierung! Ihr wollt mehr Innovationen für die Energiezukunft kennen lernen? Einen Einblick bekommt ihr bei den VERBUND Innovationen.

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