Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

WärmeBiomassefeuerung

FKZ-Nr. 03KB127

BioWap - mit Biomasse betriebenes Absorptionswärmepumpen- und Kälteanlagensystem

Dauer

  • 01.09.2017 – 31.08.2020

Kontakt

Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e. V. (ZAE Bayern)
Walther-Meißner-Strasse 6
85748 Garching

Manuel Kausche – Projektleiter
Tel.: +49-(0)89 329442-90
E-Mail: Manuel.Kausche‍@‍ZAE-Bayern.de

Partner

03KB127B - HDG Bavaria GmbH

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

Ergebnisse

  • Schlussbericht Biowap (2021)
  • Poster: Biomassewärmepumpen- und Kälteanlage Ressourcenschonend Heizen und Kühlen mit holzartigen Energieträgern, Fachkonferenz Digitalisieren – Sektoren koppeln – Flexibilisieren, 2020. Posterdownload und Abstract.

Kernbotschaften:

  1. „BioWap“ bietet Heizen, Kühlen, Warmwasser bei (derzeit) bis zu 4°C Kälte und 41°C bis 85°C Wärme.
  2. "BioWap“ verdoppelt den Nutzen des eingesetzten Brennstoffes und halbiert die Emissionen
  3. „BioWap“ ist gegenüber konventionellen Systemen ökonomisch konkurrenzfähig und ökologisch führend.
  4. „BioWap“ sollen Feldtestanlagen zu Demonstrationszwecken folgen, Anwender gesucht!
03KB127 BioWap (Quelle: DBFZ)

Thema

Im Vorhaben „BioWap“ soll ein Funktionsmuster eines mittels Holzhackschnitzeln direkt befeuerten, hocheffizienten Absorptionswärmepumpensystems entwickelt werden mit einer
Heizleistung von ca. 90 kWth und einer Kühlleistung von bis zu 75 kWth. Der Systemwirkungsgrad soll dabei bis zu 200 % erreichen.
Die direkte Kopplung von Verbrennung und Absorptionswärmepumpe (Arbeitsstoffpaar: Wasser und wässrige Lithiumbromidlösung) macht eine Umweltwärmequelle mit niedriger Temperatur nutzbar. Um Planungs- und Installationskosten möglichst gering zu halten, wird zudem ein integrales Hydraulik- und Steuerungsmodul entwickelt.

Kernziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Darstellung eines Funktionsmusters einer mittels Holzhackschnitzeln direkt befeuerten Absorptionswärmepumpe mit einer Heizleistung von ca. 90 kWth (Feuerungsleistung ca. 50 kWth). Dadurch soll ein neuer Technologiepfad eröffnet werden, um emissionsarm und hocheffizient Wärme bereitzustellen.

Maßnahmen

Die finalen Funktionsmuster (Wärmepumpe und Hochtemperaturdesorber) werden bei ca. 2/3 der Projektlaufzeit gekoppelt. Entsprechend notwendige, neuartige Regelungsstrategien sind vorab zu erarbeiten und an den Einzelkomponenten soweit möglich zu testen. Die Vermessung des gemeinsamen Betriebs findet im Laborumfeld statt und umfasst das Betriebsverhalten, Anlagenkennfeld, sowie stationäres und dynamisches Teil- & Lastwechselverhalten. Ziel ist die energetische, ökologische und ökonomische Bewertung des realisierten Systems mit Auskunft über das Gesamtpotenzial. Erst durch den praxisnahen Test des Gesamtsystems kann eine fundierte und belastbare Aussage über den neuen Technologiepfad erfolgen.

ZAE

  • Festlegung der Rahmenbedingungen (ökonomische, ökologische, technische & gesetzliche Einflussgrößen, Einbindung, Potenziale & Randbedingungen der Umweltwärmequellen) in enger Zusammenarbeit mit HDG mit dem Ziel eines umfassenden Lastenhefts für die strukturierte Systementwicklung
  • Ableitung, Entwicklung und Bereitstellung einer an das System und die Biomassefeuerung speziell angepasste zweistufige Absorptionswärmepumpe

HDG

  • Erabeitung und Bereitstellung des innovativen Kernstücks in enger Zusammenarbeit mit dem ZAE: Ein mit Holzhackschnitzeln befeuerter Hochtemperaturdesorber.
  • Entwicklung von Feuerung, Brennraumgeometrie, Rauchgaswärmetauscher, sowie der Lösungsführung abgestimmt auf die außergewöhnliche Verwendung und Betriebsweise
  • Berücksichtigung der Anforderungen in Bezug auf Korrosion, Dauerfestigkeit, Emissionen und Effizienz

Schwerpunkte

ZAE

  • Absorptionswärmepumpe, Wärmequelle und Gesamtsystem

HDG

  • Brennstoff-, Feuerungs- und Kesseltechnik der Hochtemperaturstufe

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