Schematische Einbindung der Hochtemperatur-Wärmepumpe

Hauptkomponenten der installierten Hochtemperatur-Wärmepumpe in der Molkerei

Exemplarischer Betriebstag: Verlauf der Temperaturen, Volumenströme sowie der elektrischen Leistungsaufnahme, Kälte- und Heizleistung eines beispielhaften Betriebstages.

HTHP Molkerei Österreich

Standort:
Ennstal-Milch KG, Bahnhofstraße 182, 8950 Stainach


Kategorie Lebensmittel:

Molkerei

Anwendung:
Hochtemperatur-Wärmepumpe


Hauptkettenglied:

Prozess

Einfluss:
Reduzierung der Treibhausgasemissionen durch Reduzierung des Dampfbedarfs für ein Cleaning-in-Place-System mit einer Hochtemperatur-Wärmepumpe durch Nutzung der Abwärme einer Kältemaschine. Aktuell ca. 200 tCO2 Einsparung pro Jahr (im Vergleich zu einer Wärmeversorgung mit Erdgas) können erreicht werden. Weiteres Potenzial kann ausgeschöpft werden, wenn zusätzliche Verbraucher von der Hochtemperatur-Wärmepumpe versorgt werden

Die österreichische Molkerei Ennstal Milch deckt alle Prozessschritte von der Frischmilch bis zum Endprodukt (zB Vollmilch, Desserts, Aufstriche, Formkäse, …) inklusive Hofmilchabholung ab. Einer der derzeit in Betrieb befindlichen Kältemaschinen mit einer Kälteleistung von ca. 900 kW versorgt die Eiswasserkühlung der Produktion mit rund 1 °C heißem Wasser. Der Chiller verwendet das umweltfreundliche Kältemittel Ammoniak. Ursprünglich hat der Kühler ca. 1100 kW Wärme ungenutzt an die Umwelt.

Neben dem Kühlbedarf besteht auch ein erheblicher Wärmebedarf für die Produktionsprozesse der Molkerei (Warmwasser, Cleaning-in-Place (CIP)-System), der traditionell über Dampf gedeckt wird. Durch die Integration einer Hochtemperaturwärmepumpe (HTWP) in eine Kältemaschine kann Abwärme auf ein Temperaturniveau von ca. 90 °C, wodurch der Dampfbedarf teilweise ersetzt werden kann.

Für diesen Demonstrator wurde ein Ammoniak-HTHP mit einer Heizleistung von 500 kW direkt in eine bestehende Kältemaschine integriert. Mit dieser zukunftsträchtigen Technologie kann einerseits Abwärme genutzt und andererseits der Dampfbedarf für Prozesswärme deutlich reduziert werden. Vor kurzem hat das HTHP seinen Betrieb aufgenommen und es findet ein Monitoring statt. Aktuell werden Simulationsmodelle zur Optimierung des Betriebs sowie zur Bewertung der Einbindung weiterer Warmwasserverbraucher zur Ausschöpfung des vollen Potenzials der HTWP aufgebaut.

HAUPTKONTAKTE:

Thomas Demmerer ( thomas.demmerer@equans.com ), ENGIE Kältetechnik
René Rieberer ( rene.rieberer@tugraz.at ), Technische Universität Graz, Institut für Wärmetechnik