Abwärmestromen

Abwärmestromen bezeichnet thermische Abgaben aus industriellen Prozessen, technischen Anlagen oder elektronischen Systemen, die prinzipiell zur Energiegewinnung genutzt werden könnten, statt ungenutzt an die Umwelt abgegeben zu werden. Typische Abwärmequellen sind Verbrennungsprozesse, Turbinen, Motoren, chemische Prozesse, Raffinerien, Rechenzentren und Gebäudekälte- bzw. Heizungsanlagen. Oft liegt die Abwärme bei niedrigen Temperaturen, wodurch eine direkte Nutzung anspruchsvoll ist; sie kann aber mit geeigneten Technologien effektiv rückgewonnen werden.

Ziel der Abwärmenutzung ist eine erhöhte Energieeffizienz, ein reduzierter Primärenergiebedarf sowie geringere Betriebskosten und Emissionen. In der Praxis werden mehrere Ansätze kombiniert: Wärmetauscher ( recuperative oder regenerative Systeme) übertragen Wärme auf Prozess- oder Heizwärmebedarf; Wärmepumpen erhöhen die nutzbare Temperaturhöhe; bei niedrigeren Abwärmetemperaturen kommen Organischer Rankine Kreislauf (ORC) oder Kalina-Kreise zum Einsatz. Dispersierte Lösungen wie industrielle Nah- oder Fernwärme können Abwärme auch in Gebäudebereichen verteilen.

Anwendungsfelder finden sich in der Industrie (Stahl, Chemie, Zement), Kraftwerken, Rechenzentren und Gebäudetechnik. Kennzahlen sind Wärmeleistung, Rückgewinnungsgrad, Nutzungsgrad, Temperaturprofile sowie Wirtschaftlichkeitskennzahlen wie Amortisationszeit. Herausforderungen sind unregelmäßige oder niedrigtemperierte Ströme, Verunreinigungen, Investitionskosten, Raumbedarf und Integration in bestehende Prozesse.

Durch Abwärmestromen erzielbare Einsparungen tragen zur Reduktion von CO2-Emissionen und zur Flexibilisierung von Energiesystemen bei, insbesondere in Verbindung mit dezentralen Wärme- und Kälteversorgungslösungen.