Holzwerkstoff- und Naturfaser-Technologien

Forschungsprojekt

HP4Drying - Energetische und ökologische Optimierung von Trocknungsprozessen mittels Integration von Wärmepumpen

Trocknungsprozesse benötigen mindestens 15 Prozent des gesamten industriellen Energiebedarfs. In manchen Branchen, etwa in der Holzindustrie, kann dieser Anteil 70 Prozent erreichen. In diesem Projekt entwickeln wir unterschiedliche wärmepumpenunterstützte Trocknungsverfahren vorwettbewerblich und weisen die energetische und wirtschaftliche Effizienz für mehrere Industriesektoren beispielhaft nach. 

 

Trocknungsprozesse benötigen mindestens 15 % des gesamten industriellen Energiebedarfs. In manchen Branchen, z. B. in der Holzindustrie, kann dieser Anteil 70 % erreichen. Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass durch Trocknung mit Wärmepumpen bis zu 50 % an Primärenergie eingespart werden können. Dieses Potenzial konnte bisher jedoch nur in Ausnahmefällen industriell realisiert werden, da der Betrieb von Wärmepumpentrocknern sehr viel komplexer ist als der Betrieb der einzelnen Systemkomponenten.

Trocknungsprozesse benötigen mindestens 15 % des gesamten industriellen Energiebedarfs. In manchen Branchen, z. B. in der Holzindustrie, kann dieser Anteil 70 % erreichen. Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass durch Trocknung mit Wärmepumpen bis zu 50 % an Primärenergie eingespart werden können. Dieses Potenzial konnte bisher jedoch nur in Ausnahmefällen industriell realisiert werden, da der Betrieb von Wärmepumpentrocknern sehr viel komplexer ist als der Betrieb der einzelnen Systemkomponenten.

 

Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass durch Trocknung mit Wärmepumpen bis zu 50 Prozent an Primärenergie eingespart werden können. Dieses Potenzial konnte bisher jedoch nur in Ausnahmefällen industriell realisiert werden, da der Betrieb von Wärmepumpentrocknern sehr viel komplexer ist als der Betrieb der einzelnen Systemkomponenten.

Der Schwerpunkt unserer Forschungsarbeit liegt auf konvektiven Trocknungsverfahren, die am weitesten verbreitet sind und vorteilhaft mit Wärmepumpen ergänzt werden können. Entsprechend groß ist das branchenübergreifende Interesse der beteiligten 37 deutschen und 15 belgischen Unternehmen aus den Bereichen Trocknung, Wärmepumpen, Holz und Holzwerkstoffe, Ziegel und Keramik, landwirtschaftlicher Erzeugnisse, Textil sowie Bioenergie.

Basierend auf dem aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik werden etablierte und innovative technische Lösungen analysiert. Die effektive Integration von Wärmepumpen in die jeweiligen Trocknungsanlagen, deren qualitäts- und energieoptimierter Betrieb mit weitgehend automatisierter Prozessregelung unter variierenden Bedingungen stehen im Fokus des Vorhabens. Wissenschaftliche Herausforderungen resultieren dabei aus thermodynamischen und verfahrenstechnischen Wechselwirkungen zwischen Wärmepumpe und Trockner. Die Projektergebnisse werden im Labor- und im Pilotmaßstab und an Produktionsanlagen demonstriert. Branchenspezifische Möglichkeiten und Grenzen zur wirtschaftlichen Umsetzung werden aufgezeigt. Industrielle Fallstudien und wissenschaftliche Publikationen dienen dem beschleunigten Technologietransfer.