Wärmerückgewinnung

Funktionsprinzip bei vorhandener Abwärme

Im Kern geht es darum, Wärme von einer Quelle mit höherer Temperatur auf ein nutzbares Zielsystem zu übertragen. Das geschieht meist über Wärmetauscher, in denen zwei Medien thermisch gekoppelt, aber hydraulisch getrennt bleiben. Reicht das Temperaturniveau der Quelle nicht aus, kann eine Wärmepumpe die zurückgewonnene Energie anheben. Für die technische Auslegung sind vor allem Temperaturdifferenz, Volumenstrom, Betriebszeiten, Verschmutzungsgrad und der Abstand zwischen Quelle und Nutzungspunkt relevant.

Typische Einsatzbereiche in Gebäuden, Infrastruktur und Betrieb

Wärmerückgewinnung wird in Lüftungsanlagen, in gewerblichen Kälteanlagen, bei industrieller Prozessabwärme sowie in Wasser- und Abwassersystemen eingesetzt. In Gebäuden wird häufig Abluftwärme für die Vorwärmung der Zuluft oder für Warmwasser genutzt. In Gewerbe und Industrie fällt verwertbare Wärme oft kontinuierlich an, etwa bei Kühlung, Verdichtung, Trocknung oder Abgasführung. Im Infrastrukturbereich kann Wärme aus Abwasserströmen oder aus wasserführenden Netzen in lokale Versorgungskonzepte eingebunden werden.

Varianten nach Wärmequelle und Systemaufbau

Zu den gängigen Ausprägungen zählen die Rückgewinnung aus dem Abwasser, aus dem Trinkwasser, aus der Luft, aus Gewerbekühlung sowie Lösungen mit Abgaswärmetauscher. Abwasserenergienutzung eignet sich dort, wo gleichmässige Abwassermengen und ausreichend Temperaturniveau vorhanden sind. Systeme aus der Luft arbeiten häufig in Lüftungs- oder Prozessanlagen, während Rückgewinnung aus Gewerbekühlung an bestehende Kälteprozesse gekoppelt wird. Abgaswärmetauscher nutzen die Restwärme aus thermischen Anlagen, sofern Medium, Kondensat und Korrosionsverhalten technisch berücksichtigt werden.

Einordnung gegenüber Fernwärme, Kraft-Wärme-Erzeugung und Solarenergie

Innerhalb der Energiebranche gehört Wärmerückgewinnung zu umweltschonenden Formen der Energieproduktion, weil vorhandene Abwärme nutzbar gemacht wird. Im Unterschied zu Solarenergie, Windenergie oder Geothermie erschliesst sie keine neue Primärenergiequelle, sondern reduziert den Bedarf an zusätzlicher Wärmeerzeugung. Von Fernwärme unterscheidet sie sich dadurch, dass die Wärme nicht aus einem externen Netz bezogen, sondern direkt aus lokalen Prozessen oder Strömen zurückgewonnen wird. Gegenüber der Kraft-Wärme-Erzeugung steht nicht die gekoppelte Produktion von Strom und Wärme im Vordergrund, sondern die nachträgliche Nutzung bereits anfallender Restwärme.