Abwärme Ein Schlüssel zur Dekarbonisierung
Warum Abwärmerückgewinnung?
Viele Abwärmequellen wie Rechenzentren, Supermärkte, Lebensmittelverarbeitungsanlagen, industrielle Prozesse, Krankenhäuser und Kläranlagen werden derzeit unternutzt. Durch die Wiederverwendung von Abwärme können wir die Kosten für die Verbraucher senken, indem wir die Nachfrage nach Primärenergiequellen und den Bedarf an zusätzlicher Wärmeerzeugung reduzieren. Das spart nicht nur Geld, sondern trägt auch zur Reduzierung der Emissionen bei.
Die Auswirkungen
Durch die umfassende Umsetzung der Abwärmerückgewinnung in der gesamten EU können wir bis 2050 potenziell 67,4 Mrd. € jährlich einsparen. Derzeit werden jährlich über 267 TWh Überschusswärme aus der Schwerindustrie verschwendet – das ist mehr als die kombinierte Wärmeerzeugung von Deutschland, Polen und Schweden im Jahr 2021. Insgesamt stehen in der EU rund 2.860 TWh/Jahr Abwärme zur Verfügung, von denen ein Großteil wiederverwendet werden könnte. Um diese Zahl in eine Perspektive zu setzen, entspricht sie fast dem gesamten Energiebedarf der EU für Wärme und Warmwasser in Wohn- und Dienstleistungsgebäuden in der Europäischen Union und im Vereinigten Königreich. (Mehr dazu erfahren Sie im speziellen Whitepaper über überschüssige Wärme. (Englisch)
Funktionsweise
Abwärmerückgewinnungsprozesse können sowohl vor Ort als auch außerhalb des Standorts implementiert werden. Für den Off-Site-Einsatz kann Abwärme als wichtige alternative Wärmequelle für Fernwärmenetze dienen und die Dekarbonisierung von Versorgungsunternehmen und Gebäuden unterstützen. Vor Ort kann die Abwärme innerhalb derselben Anlage wiederverwendet werden, was erhebliche Kosteneinsparungen und hohe Investitionsrenditen bietet. Wärmepumpen können die Effizienz der Abwärmerückgewinnung steigern, indem sie minderwertige Abwärme erfassen und wiederverwenden, wodurch sie 2–4 Mal effizienter sind als herkömmliche Heizmethoden.
Unsere Vision
Abwärmerückgewinnung und integrierte Wärmepumpenlösungen bieten erhebliche Chancen für Unternehmen und die Umwelt. Durch den Ausbau von Fernwärmenetzen und Mikronetzen und die Förderung der Abwärmerückgewinnung vor Ort, insbesondere in Anlagen mit gleichzeitigem Heiz- und Kühlbedarf, können wir die Abwärmerückgewinnung als Standardpraxis etablieren. Dieser Ansatz erhöht die Energieeffizienz, senkt die Kosten und trägt zu einer nachhaltigen, dehnfähigen Energielandschaft bei.
Wärmerückgewinnung
Wärmerückgewinnung
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Vorteile
Wie Fernwärmenetze von der Abwärmerückgewinnung profitieren
Die Umwelt:
Die Abwärmerückgewinnung reduziert Treibhausgasemissionen und andere Schadstoffe und trägt so zu verbesserter Luftqualität und Klimazielen bei.
Energieeffizienz: Die
Nutzung von Abwärme steigert die Gesamteffizienz von Fernwärmesystemen, indem der Bedarf an zusätzlicher Wärmeerzeugung reduziert wird.
Kostenersparnis
Die Abwärmerückgewinnung kann einen festen Energiepreis über längere Zeiträume sichern und so die Auswirkungen von Energiekostensteigerungen reduzieren.
Energiesicherheit
Durch die Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen stellt die Abwärmerückgewinnung eine zuverlässige Wärme- und Stromquelle für lokale Verbraucher dar.
Sozioökonomische Auswirkungen:
Die industrielle Abwärmerückgewinnung steigert die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie und unterstützt die Dekarbonisierung von Wärme und Strom für Gemeinden, Unternehmen und Behörden.
Erhöhte Compliance:
Die europäische Politik erkennt die Wärmerückgewinnung als entscheidende Lösung für die Erreichung der Klima- und Energieziele an und fördert deren sektorübergreifende Anwendung.
Gesetzgebung
Gesetzgebung schafft eine brennende Plattform für die Umsetzung der Abwärmerückgewinnung
Die Gesetzgebung spielt eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Abwärmerückgewinnung, indem sie Standards setzt, Anreize bietet und Möglichkeiten für Unternehmen und Kommunen schafft. Die Dringlichkeit, zu handeln, ist klar: Stakeholder, die diese gesetzgeberischen Treiber nicht annehmen, riskieren, in einer sich schnell entwickelnden Energielandschaft zurückzubleiben.
Hier sind einige wichtige legislative Treiber, die auf dem neuen Rahmen des Clean Industrial Deal und der dringend benötigten Umsetzung bestehender Politiken, insbesondere der Energieeffizienzrichtlinie (EED) und der Richtlinie über erneuerbare Energien (RED III), basieren. Mit dem Clean Industrial Deal sollen sich weitere Chancen ergeben und die Bedingungen zur Beschleunigung der Abwärmenutzung weiter verbessert werden.
Lösungen
Unsere Lösungen zur Abwärmerückgewinnung und -wiederverwendung
Leanheat® Network
Planung, Visualisierung und Optimierung eines nachhaltigen Netzwerkbetriebs
Leanheat® Network ist ein thermohydraulisches Modellierungstool, das speziell für den Einsatz in Fernwärmesystemen entwickelt wurde, um Planungs-, Design- und Betriebsprozesse zu unterstützen.
- Netzwerkdesign zum Aufbau und zur Pflege von Modellen
- Simulation hydraulischer und thermischer Bedingungen in Fernwärme- und Fernkältenetzwerken
- Zulufttemperaturen und Druckverhältnisse im Netz optimieren
- Prognose und Interpretation des zukünftigen Netzwerkverbrauchs mithilfe von KI
Leanheat® Production
Effektive Datennutzung zur Maximierung der Energieeffizienz
Leanheat® Production ist eine fortschrittliche Software zur Prognose, Planung und Optimierung der Energieerzeugung und -verteilung im Fernwärmesystem.
Die zukunftssichere Software hilft, Erzeugungsfahrpläne in Abhängigkeit der Wärmelast- und Strompreisprognose sowie der Wärmegestehungskosten zu optimieren und so Energiekosten zu reduzieren.
- Die Lastprognose prognostiziert den genauen Wärmeverbrauch im Netzwerk '
- Reduzieren Sie den Wärmeverlust um 5–10 % durch Optimierung der Temperaturen
- Sparen Sie zwischen 1 und 3 % Kraftstoffkosten durch Optimierung der Produktion
- Niedriger ROI zwischen 6 Monaten und 2 Jahren
Wärmerückgewinnungsmodul zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks und der Gesamtbetriebskosten von Rechenzentren
Das Wärmerückgewinnungsmodul (HRM) von Danfoss trägt dazu bei, die technischen Herausforderungen bei der Verwaltung der Wärmerückgewinnung in Rechenzentren zu beseitigen. Das HRM ist eine integrierte modulare Lösung zur Abwärmerückgewinnung in Rechenzentren. Die zurückgewonnene Wärme kann an Fernwärmenetze oder benachbarte Bürokomplexe und Nachbarschaften verkauft werden.
Wärmerückgewinnungseinheit zur Reduzierung der Heizkosten und des CO₂-Fußabdrucks im Supermarkt
Die Wärmerückgewinnungseinheit (HRU) von Danfoss trägt dazu bei, die technischen Herausforderungen bei der Steuerung der Wärmerückgewinnung zu beseitigen. Die HRU ist eine integrierte Lösung, die die Wärme aus der CO2 -Kälteanlage verwaltet und speichert, sodass sie für die Raumheizung, das Warmwasser oder den Verkauf an Fernwärmenetze wiederverwendet werden kann.
Entdecken Sie die Möglichkeiten der Abwärmerückgewinnung
Erfahren Sie mehr darüber, wie unsere Technologien zur Abwärmerückgewinnung Ihnen helfen können, Abwärme aus Ihren industriellen Prozessen zu erfassen und wiederzuverwenden, damit Sie Ihren Kohlenstofffußabdruck und Ihre Betriebskosten reduzieren und gleichzeitig die Energieeffizienz steigern können.
Fallstudien
Abwärmerückgewinnung in Aktion
Abwärme aus Rechenzentren nutzen
Rechenzentren sind das Rückgrat unserer digitalen Welt und verarbeiten jede Sekunde riesige Datenmengen. Sie verbrauchen jedoch erhebliche Mengen an Strom, wobei die globale Nachfrage bis 2030 auf rund 945 Terawattstunden (TWh) mehr als verdoppelt werden soll. Der Aufstieg der KI steigert die Nachfrage weiter. In den USA beispielsweise wird erwartet, dass die Leistungsaufnahme von Rechenzentren bis 2030 fast die Hälfte des Stromnachfragewachstums ausmachen wird.
Das Potenzial für verwertbare Abwärme aus Rechenzentren ist erheblich. Schätzungen zufolge könnten Rechenzentren 2020 bis zu 1 TWh Abwärme zurückgewinnen, was ausreicht, um etwa 100.000 Wohneinheiten zu beheizen. Bis 2030 wird dieses Potenzial voraussichtlich auf 3,5 TWh ansteigen, getrieben durch das Wachstum der Anzahl der Rechenzentren. Quellen
- IEA: KI wird die steigende Stromnachfrage aus Rechenzentren vorantreiben und gleichzeitig das Potenzial bieten, die Arbeitsweise des Energiesektors zu verändern
- IEA: Rechenzentren und Datenübertragungsnetze
- IEA: Was das Rechenzentrum und der KI-Boom für den Energiesektor bedeuten könnten
Die Abwärmerückgewinnung in Rechenzentren wird von mehreren Schlüsselfaktoren getrieben:
Energieeffizienz:
Rechenzentren verbrauchen erhebliche Mengen an Energie, vor allem für die Stromversorgung von Servern und Kühlsystemen. Die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Abwärme kann die Gesamtenergieeffizienz erheblich verbessern.
Kosteneinsparungen:
Durch die Wiederverwendung von Abwärme können Rechenzentren ihre Energiekosten senken. Dies ist insbesondere in Regionen mit hohen Energiepreisen von Vorteil.
Umweltauswirkungen:
Die Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks ist ein wichtiger Treiber. Die Wärmerückgewinnung trägt zur Senkung der Treibhausgasemissionen bei, unterstützt Nachhaltigkeitsziele und spiegelt sich positiv in der CSRD-Berichterstattung wider.
Einhaltung gesetzlicher Vorschriften:
Gesetze wie die Europäische Energieeffizienzrichtlinie (EED) verlangen von Rechenzentren, die mehr als 1 MW erzeugen, die Rückgewinnung ihrer Abwärme, wenn dies technisch und wirtschaftlich machbar ist. Darüber hinaus können zukünftige Nachhaltigkeitsbewertungssysteme den Energiewiederverwendungsfaktor (ERF) als einen der KPIs verwenden. Die Einhaltung solcher Vorschriften ist ein starker Motivator.
Kreislaufwirtschaft:
Rechenzentren, die die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft anwenden, können Abwärme für verschiedene Anwendungen wiederverwenden, wie z. B. die Beheizung von Wohngebäuden, Büros und öffentlichen Einrichtungen oder die Unterstützung landwirtschaftlicher Systeme.
Technologische Fortschritte:
Innovationen bei Wärmerückgewinnungssystemen, KI und Automatisierung machen es einfacher und effizienter, Abwärme zu erfassen und wiederzuverwenden.