Wärmegewinnen

Wärmegewinnen bezeichnet den Prozess, durch den aus Abwärme oder anderen Wärmequellen nutzbare Wärme zurückgewonnen wird, um den Gesamtenergiebedarf zu senken. Zweck ist es, Wärmeverluste zu reduzieren, den Wirkungsgrad von Prozessen zu erhöhen und CO2-Emissionen zu verringern. Wärmegewinnen kann in industriellen Anlagen, Gebäuden und in der Mobilität erfolgen.

Typische Technologien sind Wärmetauscher-Systeme, die Wärme zwischen Medien übertragen, etwa Gegenstrom- oder Plattenwärmetauscher. Recuperative Systeme nutzen konstante Wärme, Regeneratoren speichern Wärme in einem festen Medium. Abwärmepumpen setzen zusätzlich mechanische Energie ein, um die Temperatur zu erhöhen. In Abgasanwendungen oder Kälteprozessen dienen Rückgewinnungssysteme dazu, Abwärme aus Prozessen nutzbar zu machen.

Anwendungsbereiche umfassen Industrieprozesse wie Metallverarbeitung, Chemie, Lebensmittel, Gebäudetechnik durch Abluft-Rückgewinnung, Kälte- und Klimatechnik sowie Transport und Fahrzeugtechnik mit Abgas- oder Bremswärmerückgewinnung. Vorteile sind geringerer Primärenergiebedarf, niedrigere Betriebskosten und reduzierte Emissionen. Herausforderungen sind Investitionskosten, Wartungsaufwand, Druckverluste, Fouling und chemische Kompatibilität der Medien. Planung erfordert die Berücksichtigung von Temperaturfenstern, Mediumkompatibilität, Materialbeständigkeit und Integration in bestehende Prozesse.

Wichtige Kennzahlen sind Rückgewinnungsgrad, Wärmewirkungsgrad und Jahresnutzungsgrad; weitere Größen umfassen Druckverlust, Temperaturspannungen und Lebenszykluskosten. Effektive Umsetzung hängt von einer systematischen Auslegung, regelmäßigen Wartung und der Abstimmung mit dem Gesamtenergiekonzept eines Gebäudes oder einer Anlage ab.