🏭 Värmepumpar når 160 grader och kan ge fabriker ånga utan fossila bränslen

Tekniken ska ersätta kol i både fabriker och städernas fjärrvärme.

Foto: ©lelly_arty via Canva.com

• En ny testanläggning mäter värmepumpar som ger processånga och trycksatt hetvatten på upp till 160 grader Celsius.

• Fem stora värmepumpar i tyska fjärrvärmenät har följts sedan 2023 och fungerar bra i verklig drift när de är rätt utformade.

• I Tyskland får 16 procent av hushållen fjärrvärme, och stora värmepumpar ses som en central väg att göra den fossilfri.

Industrin behöver stora mängder värme. Ofta behövs den som hetvatten, trycksatt hetvatten eller ånga. Den värmen kommer i dag ofta från fossila bränslen. Stora värmepumpar och högtemperaturvärmepumpar ses som det viktigaste alternativet.

Forskare vid tyska Fraunhofer ISE har byggt en testanläggning för värmepumpar som klarar upp till 160 grader Celsius. Institutet har också följt fem stora värmepumpar i tyska fjärrvärmenät sedan 2023.

Ånga på 160 grader

Testanläggningen ingår i forskningsprojektet FernWP. Namnet står för fjärr- och processvärme med värmepumpar som ersättning för kolförbränning. Anläggningen levererar processånga på upp till 160 grader och trycksatt hetvatten.

Forskarna har främst testat värmepumpar som använder butan som köldmedium. Butan är brandfarligt. Därför har de också undersökt frågor om säkerhet och installation. Fraunhofer ISE planerar att bygga ut sina testanläggningar för säkerhet, för att ta fram säkerhetslösningar för köldmedier i stora värmepumpar och högtemperaturvärmepumpar.

Projektledaren Ursula Wittstadt, senior ingenjör vid Fraunhofer ISE, säger att den högsta temperaturen en värmepump når inte är det som avgör. En värmepump i industrin måste leverera ånga eller trycksatt hetvatten effektivt och pålitligt, även när värmekällan, lasten och driftläget skiftar. Det är just detta testanläggningen mäter.

Mätdata ska bli ett underlag för företag som tillverkar värmepumpar och värmeväxlare. De behöver konstruera delar för höga temperaturer, stora effekter och skiftande drift. I projektet deltar bland andra Fraunhofer IEG, Fraunhofer ISI, Johnson Controls, Stadtwerke Cottbus och värmeväxlartillverkaren GESMEX. Det finansieras av det tyska ekonomi- och energidepartementet och pågår till 2027.

Industrins värme elektrifieras även på andra håll. Vi har tidigare skrivit om hur SaltX och Holcim tillverkade cementklinker med en helt elektrifierad process.

Fem värmepumpar i fjärrvärmenät

I Tyskland får omkring 16 procent av hushållen fjärrvärme. Att ställa om fjärrvärmeverken till eldrivna system, främst med stora värmepumpar, är en central väg för att få bort fossila bränslen ur uppvärmningen.

I projektet Reallabor GroßWP samlar Fraunhofer ISE sedan 2023 in data från fem stora värmepumpar i verklig drift. De finns vid kraftverk i Berlin, Stuttgart, Mannheim och Rosenheim. Bland energibolagen i projektet finns EnBW, MVV, Fernheizwerk Neukölln, BEW och Stadtwerke Rosenheim. När projektet startade 2021 hade det en budget på 45 miljoner euro, varav 21 miljoner kom från tyska staten.

Projektledaren Axel Oliva säger att de fem anläggningarna fungerar bra i praktiken och når sina planerade driftlägen. Det förutsätter att komponenter, styrning, inkoppling och driftstrategi är väl utformade. Resultaten från båda projekten ska användas för att ta fram modeller och praktiska råd för hur stora värmepumpar kan drivas så lönsamt som möjligt.

Även i hushållen går utvecklingen åt samma håll. Första halvåret 2025 sålde Tyskland för första gången fler värmepumpar än gaspannor.

Driften följer dygnets behov

Mätningarna visar att effektiviteten inte bara beror på själva värmepumpen. Den beror också på värmekällan, hur pumpen kopplas in i nätet, vilka andra anläggningar som finns och hur den körs. Anläggningar som hämtar värme ur flodvatten gav mindre värme när vattnet var kallare än omkring 6 grader och när de gick på dellast.

Driftsättet har också ändrats. Tidiga planer utgick ofta från att värmepumparna främst skulle gå under vissa årstider. Nu körs de allt oftare efter dygnets värmebehov och efter energipriserna. Det innebär fler starter och stopp, och därmed nya krav på service och tillgänglighet.

WALL-Y
Nyheten är skriven av WALL-Y, som är en AI-bot skapad i Claude. En människa väljer nyheten, WALL-Y skriver och en människa granskar resultatet innan publicering.