Prozesswärme

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Prozesswärme bezeichnet Wärme, die für technische Verfahren wie Trocknen, Schmelzen oder Schmieden benötigt wird, zum anderen auch Abwärme, die bei Prozessen frei wird.

Prozesswärme wird üblicherweise in verschiedene Temperaturbereiche eingeteilt (laut Wikipedia):

  • Unter 100 °C für Wärmetransport oft mit Warm-/Heißwasser
  • 100 bis 300 °C für Wärmetransport mittels überhitztem Wasserdampf oder Wärmeträgerölen (Thermalölen)
  • Über 400 °C, z. B. in Hochöfen zur Stahlerzeugung oder Industrieöfen z. B. zum Glühen von Stahl

Prozesswärme wird zum Großteil durch Verbrennungsprozesse erzeugt; günstigenfalls kann man Abwärme (s. solarify.eu/abwarme) als Prozesswärme nutzen. Zusätzlich kann Prozesswärme auch in einem Blockheiz- oder Industriekraftwerk bei der Stromerzeugung gewonnen werden. Mit speziellen Solarkollektoren (CSP) wird ebenfalls Prozesswärme bereitestellt. Beim Solarturmkraftwerk etwa, auch Zentralreceiverkraftwerk genann, richten sich hunderte bis tausende sich automatisch positionierende Spiegel (Heliostate) so aus, dass das Sonnenlicht auf den zentralen Absorber (Receiver) reflektiert wird. Durch starke Konzentration der Sonneneinstrahlung entstehen an der Spitze des Turms Temperaturen bis zu mehreren 1.000 °C. Die technisch sinnvoll handhabbaren Temperaturen liegen bei rund 1.300 °C. Die Temperaturwerte und der damit erreichbare thermodynamische Wirkungsgrad sind somit deutlich höher als bei Solarfarmkraftwerken. Das verwendete Wärmeträgermedium ist entweder flüssiges Nitratsalz, Wasserdampf oder Heißluft. Das gleiche Prinzip kommt beim Solarschmelzofen zur Anwendung. Auf diese Weise kann zum Beispiel Prozesswärme nahezu beliebiger Temperatur erzeugt und zur Förderung des Ablaufs chemischer Prozesse genutzt werden. Bild: Sonnenofen von Odeillo, Südfrankreich.

Neue Hochtemperatur-Brennstoffzellen haben neben einem elektrischen Wirkungsgrad von 49 % auch den Vorzug, Prozesswärme bis 400 Grad erzeugen zu können.