Verbundvorhaben: BioSorB - Biomasseheizsystem mit Sorptionswärmepumpe zur Brennwertnutzung Teilprojekt: Apparatetechnische Entwicklung und Regelung der Sorptionswärmepumpe
Zeitraum
2025-01-01 – 2027-12-31
Bewilligte Summe
201.593,14 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI5486B
Leistungsplansystematik
Energetische Biomassenutzung [EB1920]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI5)
Förderprogramm
Energie
Im Rahmen des Vorhabens soll ein System zur Brennwertnutzung an Biomasseheizkesseln durch Ankopplung einer Absorptionswärmepumpe entwickelt werden. Das Vorhaben knüpft an die in einem vorangehenden Projekt durchgeführte Entwicklung eines Absorptionswärmepumpenkreislaufs an, der direkt mit dem Abgasstrom der Biomasseverbrennung gekoppelt wird. Die Entwicklung zielt auf Heizkessel im mittleren Nennleistungsbereich (50 kW bis 500 kW), die für die Versorgung von Nahwärmenetzen kleiner Kommunen, Quartiere oder Nachbarschaftsverbünde eingesetzt werden. Nahwärmenetze werden in der Regel mit Rücklauftemperaturen von etwa 50 °C betrieben. Damit ist eine Steigerung der Energieeffizienz durch Nutzung des Brennwerteffekts mit herkömmlicher Anlagentechnik nicht möglich, da beim direkten Wärmeübertrag vom Rauchgas der Feuerungsanlage auf den Rücklauf des Wärmenetzes wegen der hohen Rücklauftemperatur eine Taupunktunterschreitung des Rauchgases nicht erreicht werden kann. Dementsprechend treten hohe Abgaswärmeverluste auf. Der Einsatz der Absorptionswärmepumpe ermöglicht eine nahezu vollständige Nutzung der im Rauchgas enthaltenen Wärme und überträgt diese auf das Wärmeversorgungsnetz. Auf niedrigem Temperaturniveau wird die Wärme aus der Kühlung und Kondensation des Kesselabgases auf den Verdampfer der Wärmepumpe übertragen. Auf hohem Temperaturniveau liefert das heiße Kesselwasser den thermischen Antrieb für den Austreiber des Sorptionskreislaufs. Auf mittlerem Temperaturniveau wird über Kondensator und Absorber die Nutzwärme abgegeben. Bei der Brennwertnutzung an Biomassefeuerungen bestehen besondere technische Anforderungen an den Abgaswärmeübertrager und das Kaminsystem. Dies erfordert einen höheren technischen Aufwand und bringt höhere Kosten mit sich. Dagegen stehen die positiven Effekte, die für die Brennwertnutzung sprechen: Brennstoffeinsparung und Reduzierung der Staubemission, die zusammen mit dem Feuchteausfall erreicht werden kann.