Nicht nur in der Industrie, sondern auch im Kleingewerbe und in Privathaushalten steht Energieeffizienz im Fokus – angesichts steigender Öl- und Gaspreise mehr denn je. Gerade für kleinere Verbraucher hat der Wärmespezialist varmeco zusammen mit dem Schweizer Partner BMS-Energietechnik die eXergiemaschine-compact (kurz eXm-compact) entwickelt, die für Neubauten und die Nachrüstung geeignet ist.
Diese spezielle „Add-on“-Wärmepumpe optimiert kleine und mittlere Wärmezentralen, indem sie eine große Temperaturspreizung im Wärmespeicher sicherstellt: oben warm und unten kalt, und zwar unabhängig vom aktuellen Wärmebedarf. Die eXergiemaschine-compact senkt dadurch den Verbrauch von fossilem Brennstoff, optimiert Wärmepumpenanlagen, verbessert die Warmwasserbereitung und steigert die Ausbeute von thermischen Solaranlagen.
Ideal für Ein- und Mehrfamilienhäuser oder Kleingewerbe
Die eXergiemaschine-compact reicht mit 3 oder 5 kW maximaler thermischer Leistung für Ein- und Mehrfamilienhäuser oder den Einsatz im Kleingewerbe. Das Gerät ist eine kleinere Version der bereits etablierten eXergiemaschine-pro, die mit ihrer thermischen Leistung von 5 bis 40 kW für den industriellen und gewerblichen Bereich oder für größere Wohnanlagen ausgelegt ist. Die eXm-compact bringt dieselbe Technik mit – nur eben kleiner.
Anwendungsmöglichkeiten der eXergiemaschine-compact
➢ Wärmepumpenanlagen: Mit der eXm-compact lässt sich zum Beispiel die Effizienz einer Wärmepumpenanlage steigern. Wärmepumpen liefern typischerweise Vorlauftemperaturen um 40 oder 45 °C, was für die hygienische Trinkwassererwärmung nicht ausreicht. Die eXergiemaschine hebt einen Teil der Energie auf ein Temperaturniveau von 65 °C oder mehr und macht die Wärme somit zur Warmwasserbereitung nutzbar, ohne dass ein Nacherhitzer wie Durchlauferhitzer oder ein Brenner zum Einsatz kommen muss.
➢ Solarthermie: Kombiniert mit solarthermischen Anlagen liefert die eXergiemaschine einen Doppelnutzen: Wenn im Frühling und Herbst oder an bedeckten Tagen das Temperaturniveau der thermischen Anlage nicht für die Warmwasserbereitung ausreicht, stellt die eXergiemaschine höhere Temperaturen sicher. Darüber hinaus senkt die Maschine die Temperaturen im Rücklauf zu den Kollektoren, wodurch sie schon bei geringerer Sonneneinstrahlung wertvolle Energie in das Heizungssystem liefern können.
➢ Abwärmenutzung: Enormes Energiesparpotenzial hebt die eXergiemaschine im Zusammenspiel mit Wärmerückgewinnungsanlagen bzw. der Abwärmenutzung. Viele Anlagen, beispielsweise die Kühlzellen von Bäckereien, erzeugen Abwärme mit einer Temperatur von circa 35 bis 40 °C. Die Temperatur ist zu niedrig, um die Wärme direkt zu nutzen, und wird in der Regel an die Umgebung abgeführt. Die eXergiemaschine hebt die Temperaturen auf ein gut nutzbares Niveau an und stellt sie dann für die Warmwasserbereitung oder Gebäudeheizung zur Verfügung. Daraus ergibt sich wieder ein Doppelnutzen: Erstens laufen Kältemaschinen energieeffizienter; zweitens sinkt der Verbrauch fossiler Brennstoffe, die sonst für Heizung oder Warmwasserbereitung eingesetzt werden müssten.
varmeco erwartet deutlich höhere Nachfrage und baut Kapazitäten aus
Der Austausch von Heizungsanlagen boomt zurzeit. „Daher war es für uns ein logischer Schritt, mit der eXergiemaschine-compact einen neuen Kundenkreis zu adressieren und auch im Bereich private Haushalte die Wärmewende zu beschleunigen“, sagt Siegfried Schmölz, Geschäftsführer bei varmeco. Das Unternehmen rechnet mit mehr Umsatz und erweitert seine Fertigungs- und Logistikflächen. Ein 1100 m² großes Logistikzentrum soll im Sommer dieses Jahres fertig werden. Das schafft in der Fertigungshalle wiederum Platz für mehr Montageplätze.
Die neue Fertigungslinie wird den Mitarbeitenden vor allem bei der Montage von größeren Warmwassererzeugern oder eben der rund 50 kg schweren eXm-compact zugutekommen. Rollenbahnen mit Hydraulik-Wendestationen sollen es ermöglichen, schwere Geräte ohne Mühe von einem Arbeitsschritt zum nächsten zu übergeben und in die ideale Montagelage zu drehen. Außer in Montagetechnik und Logistik investiert varmeco auch in Personal. Einige Mitarbeiter:innen sind bereits unter Vertrag, weitere Anstellungen sollen im Sommer erfolgen, parallel zur Fertigstellung des Hallenneubaus.
Konsequente Wärmewende im eigenen Werk
In Sachen Wärmewende will varmeco mit gutem Beispiel vorangehen: „Wir planen, unseren Betrieb klimaneutral mit Strom und Wärme zu versorgen“, sagt Schmölz. „Und zwar zu vertretbaren Kosten.“ Die Umgestaltung der bestehenden Energiezentrale soll beweisen, dass Unternehmen Klimaschutz praktizieren können, ohne wirtschaftliche Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Geplant ist das intensivere Nutzen von Sonnenenergie für Heizung, Warmwasser und die Stromerzeugung. An einem Wärmespeicher zum Überbrücken ertragsarmer Tage wird es nicht fehlen – diese bietet varmeco ebenfalls an – und durch Batterien soll auch die Stromversorgung weitgehend autonom werden. „Ich kann mir sogar vorstellen, dass wir Wasserstoff als Speicher für überschüssigen PV-Strom nutzen und mit dem Gas in einer Brennstoffzelle wieder Strom und Wärme erzeugen“, so Schmölz. Vorrang haben allerdings Klimaschutz und Wirtschaftlichkeit. „Wir prüfen daher die Optionen.“
Wie die Umgestaltung der eigenen Energieversorgung ausgeht, werden wir vielleicht in zwei Jahren wissen. Gewiss ist heute jedenfalls, dass varmeco und BMS-Energietechnik mit der eXergiemaschine einen wesentlichen Beitrag leisten, damit Haushalte, Industrie und Gewerbe sich unabhängiger von fossilen Energieträgern machen können. „Im Idealfall“, so Schmölz, „ist das Heizen eines Hauses ganz ohne CO2-Emissionen machbar.“
So funktioniert der Temperatur-Boost mit der eXm-compact
Die eXergiemaschine, die varmeco und BMS-Energietechnik gemeinsam entwickelt haben, stellt eine optimierte Temperaturschichtung im Pufferspeicher her. Dazu arbeitet im Inneren des Geräts eine einstufige Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die für eine große Temperaturspreizung von etwa 50 K im Pufferspeicher ausgelegt ist und auch bei Quelltemperaturen von 55 °C und mehr arbeitet. Während des Betriebs entnimmt die eXergiemaschine Wasser aus der Mitte des Speichersystems. Ein Teil davon fließt am Kondensator der Maschine vorbei, wo das Wasser erhitzt wird, bevor es in den oberen Teil des Speichers gelangt. Der andere Teil wird vom Verdampfer gekühlt und fließt danach in den unteren Speicherbereich.
So macht die eXergiemaschine Wärme, die auf niedrigem Temperaturniveau vorliegt, auf hohem Temperaturniveau zum Beispiel für die Warmwasserbereitung nutzbar. Das bietet unter anderem Vorteile bei Anlagen mit Niedertemperaturwärme, etwa bei Heizungswärmepumpen, Solaranlagen, kombinierten Solar- und PV-Modulen, bei der Abwärmenutzung und bei Niedertemperatur- Nahwärmnetzen.
Quelle: Varmeco