RP-Energie-Lexikon
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Abwärme

Definition: Wärme, die bei einem Prozess als Nebenprodukt entsteht

Alternativer Begriff: Verlustwärme

Englisch: waste heat

Kategorien: Energieeffizienz, Wärme und Kälte

Autor:

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 07.03.2010; letzte Änderung: 20.08.2023

URL: https://www.energie-lexikon.info/abwaerme.html

Als Abwärme (manchmal auch Abhitze) bezeichnet man Wärme, die bei Prozessen als Nebenprodukt anfällt. Häufig entweicht sie ungenutzt in die Umwelt, wobei teilweise sogar noch ein zusätzlicher Energieaufwand entsteht, etwa für Pumpen, Ventilatoren oder Kühlaggregate. Teils wird Abwärme grundsätzlich als ungenutzte Wärme verstanden, jedoch gibt es auch den Begriff der Abwärmenutzung (→ Wärmerückgewinnung ) als eine Maßnahme für erhöhte Energieeffizienz.

In großen Mengen in die Umwelt entlassene Abwärme, etwa bei Kühltürmen oder Flusskühlern von Kraftwerken, hat bisweilen schädliche Nebenwirkungen, zusätzlich zu Nachteilen durch die eingeschränkte Energieeffizienz. Beispielsweise können Fischbestände in Flüssen leiden, die im Sommer von Kraftwerken zu stark aufgeheizt werden. Die Vermeidung oder Verringerung solcher Probleme erzwingt mancherorts die Drosselung der Leistung (oder zeitweise die Abschaltung) von Kraftwerken im Sommer.

Nutzung von Abwärme

Gelegentlich kann Abwärme zwecks höherer Energieeffizienz weiter genutzt werden:

  • Die Abhitze einer Gasturbine wird in einem Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk zum Betrieb einer zusätzlichen Dampfturbine verwendet, wodurch ein hoher Gesamtwirkungsgrad von z. B. 60 % erreicht wird, selbst wenn die Abwärme der Dampfturbine ungenutzt bleibt.
  • Wenn die Temperatur der Abwärme für einen konventionellen Dampfturbinenbetrieb nicht ausreicht, kann das Prinzip des Organic Rankine Cycle (ORC) angewandt werden.
  • Abwärme von industriellen Prozessen wird teils von derselben Industrie genutzt, teils über Nahwärme- oder Fernwärmenetze für Heizungszwecke eingesetzt.
  • In Wohnungen, Büro- und Fabrikgebäuden können manche Lüftungsanlagen die Wärme der Abluft nutzen, entweder mit einem Wärmeübertrager zur Vorwärmung der Frischluft oder für andere Zwecke, z. B. in Verbindung mit einer Wärmepumpe für die Bereitung von Warmwasser.
  • Die Abwärme von Geräten und der Beleuchtung in Häusern deckt häufig einen Teil des Heizenergiebedarfs ab. Jedoch fällt ein Teil dieser Wärme in den Sommermonaten an und verursacht dann häufig eine unerwünschte Erwärmung. Gelegentlich entsteht so sogar ein zusätzlicher Energieaufwand für die Raumkühlung mit Klimaanlagen.
  • In manchen Fällen lässt sich mit Abwärme sogar noch elektrische Energie gewinnen. Hier sind die Wirkungsgrade aber meist sehr begrenzt, da nur geringe Temperaturdifferenzen zur Verfügung stehen.

Siehe auch: Wärme, Wärmerückgewinnung, Organic Rankine Cycle

Fragen und Kommentare von Lesern

26.07.2020

Kann ungenutzte Abwärme, welche aus gewerblichen Produktionsanlagen nach Stand der Technik stammt und in ein kommunales Fernnetz eingespeist wird, als CO2-neutral betrachtet werden, wenn nicht mehr Primärenergie verwendet wird und nur der Nutzungsgrad erhöht wird?

Antwort vom Autor:

Ja, jedenfalls in dem Sinne, dass man auf diesem Wege nutzbare Wärme gewinnt, ohne wesentliche zusätzliche CO2-Emissionen zu verursachen.

15.01.2021

Aus meiner Sicht könnte man noch mehr zwischen den Begriffen Abwärmenutzung und Wärmerückgewinnung differenzieren. Es ist ja gewünscht, Abwärme aus dem betroffenen Prozess "auszuschleusen", weswegen sie bei einer Abwärmenutzung nicht diesem sondern einem anderen Prozess zugeführt wird (z.B. Kühlprozesse). Bei der WRG handelt es sich um Verlustwärme, die dem gleichen (oder anderen) Prozess zugeführt wird.

Antwort vom Autor:

Der Begriff Abwärme wird in der Tat für relativ unterschiedliche Dinge verwendet. Vielleicht könnte eine klarere Unterscheidung hilfreich sein. Allerdings hilft das schönste Konzept dafür nicht, wenn damit der allgemeine Sprachgebrauch nicht mehr geändert werden kann.

16.10.2022

Wieviel Abwärme entsteht beim Betrieb von PV-Panelen?

Antwort vom Autor:

All die Sonnenenergie, die absorbiert und nicht in elektrische Energie umgesetzt wird, fällt als Abwärme an. Das liegt in der Größenordnung von 80 % der Energie des einfallenden Sonnenlichts.

06.02.2023

Wie viel nutzbare Abwärme habe ich bei einer Plattenschnittanlage mit 20 kW elektrischer Leistung und 45 % Wirkungsgrad?

Antwort vom Autor:

Die Antwort fänden viele wohl offensichtlich, aber ganz so einfach ist es nicht:

  • Solange die Anlage wirklich 20 kW aus dem Netz zieht (und dies nicht lediglich die maximale Leistung bei voller Belastung), werden auch 20 kW Wärme freigesetzt, und nicht etwa nur 55 % davon. Es wird nämlich auch die abgegebene mechanische Leistung beim Prozess in Wärme verwandelt.
  • Was von der Wärme nutzbar ist, hängt natürlich stark von der Art der Nutzung ab. Als Raumwärme nutzbar wären 100 % davon. Wenn Sie dagegen die Wärme zwecks Nutzung auf einen Wasserkreislauf übertragen möchten, gelingt dies vermutlich nur mit einem Großteil der Verlustwärme des Antriebs (55 %), aber nicht mit der mechanischen Nutzleistung.

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