Illustration der geplanten industriellen Großwärmepumpe von MAN Energy Solutions.
Diese soll einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen leisten, den Einsatz CO2-armer Technologien in der chemischen Produktion etablieren und den Gasverbrauch am Standort reduzieren. In einem ersten Schritt führen die Projektpartner eine Machbarkeitsstudie durch, die bis Ende des Jahres 2022 abgeschlossen sein soll.
Die geplante Großwärmepumpe soll die Produktion von Dampf mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien ermöglichen und dabei Abwärme aus dem Kühlwassersystem der BASF als thermische Energiequelle nutzen. Dazu wird die Restwärme des Wassers durch Verdichtung aufbereitet und der so gewonnene Dampf in das Dampfnetz des Standorts eingespeist. Mit einer Einbindung der vorgesehenen Wärmepumpe in die Produktionsinfrastruktur des Standorts sollen bis zu 150 t/h Dampf erzeugt werden – das entspricht einer thermischen Leistung von 120 MW. Die CO2-Emissionen am Standort sollen im Zuge des Projekts um bis zu 390 000 t/a sinken. Zugleich soll die Leistung des Kühlwassersystems gesteigert und unabhängiger von Klima- und Witterungsbedingungen werden.
Wasserdampf ist der wichtigste Energieträger in der chemischen Industrie. Gut 20 Mio. t benötigt BASF in Ludwigshafen im Jahr. Einen großen Teil setzen die Betriebe am Standort als Prozessdampf in der Produktion ein, beispielsweise zum Trocknen von Produkten, Aufheizen von Reaktoren oder zum Destillieren. Schon heute wird etwa die Hälfte des Dampfbedarfs am Standort Ludwigshafen durch Wärmerückgewinnung aus Produktionsanlagen – und somit durch ein CO2-armes Verfahren – gedeckt. Die übrigen rund 50 % werden über Gas- und Dampfkraftwerke gewonnen, die bei der Erzeugung Treibhausgasmissionen verursachen.
Durch das Projekt wollen beide Partner Erfahrungen in der Integration und im Betrieb von industriell skalierten Großwärmepumpen sammeln und den Weg für eine Standardisierung und den Einsatz an weiteren Standorten ebnen. Die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie in Bezug auf Wirtschaftlichkeit, Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit der Technologie sind Grundlage der dann folgenden Entscheidungsfindung zum Bau der Wärmepumpe.