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Mathias Huber

• Industriebetriebe wie auch jene der Lebensmittelbranche sind zunehmend auf der Suche nach umweltfreundlichen Alternativen zur Wärmebereitstellung. Wo bislang Gas oder sogar Öl als Brennstoff verwendet wurde, gewinnen Wärmepumpen langsam an Akzeptanz. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie eine Hochtemperaturwärmepumpe am Beispiel eines Schokoladeherstellers effizient betrieben werden kann. Zur Beschreibung der Ausgangslage wird zunächst der Wirkungsgrad des gegebenen Kesselhauseses berechnet, um anschließend die nötigen Lastprofile festzulegen. Nach der thermischen Modellierung möglicher Wärmequellen und einer gegebenen Wärmepumpe werden vier Jahressimulationen mit der Programmiersprache Python durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen zum einen, mit welchen Wirkungsgraden und Verdichterleistungen zu rechnen ist und zum anderen wie sich diese auf die betrachteten Wärmequellen auswirken. Die abschließende Wirtschaftlichkeitsberechnung beinhaltet die Analyse monatlicher Betriebskosten unter Berücksichtigung der angekündigten CO2-Bepreisung, sowie die Amortisationsdauern der betrachteten Szenarien. Die Sensitivitätsanalyse der Amortisationsdauer zeigt außerdem, in welchem Verhältnis sich Strom- und Gaspreis entwickeln dürfen, damit eine Wärmepumpe dieser Art wirtschaftlich konkurrieren kann. Die Ergebnisse der Simulationen zeigen darüber hinaus welche Reduktion der CO2-Emissionen bezogen auf die Prozesswärmebereistellung möglich ist.