LEAP
Low Pressure Steam Heat Pump

Programm / Ausschreibung

Energieforschung (e!MISSION), Vorzeigeregion
Energie, Vorzeigeregion Energie 2019

Statusabgeschlossen

Projektstart

01.02.2021

Projektende31.01.2024

Zeitraum

2021 - 2024

Projektlaufzeit

36 Monate

Keywords

heat pump; steam generation; waste heat recovery; demonstration

Projektbeschreibung
Wärmepumpen für industrielle Anwendungen sind ein zentrales Element der zukünftigen Energieinfrastruktur und leisten
einen wichtigen Beitrag zur Eﬃzienzsteigerung von Industrieprozessen und zur Vermeidung von CO2-Emissionen. Sie sinddaher eine Schlüsseltechnologie innerhalb von NEFI und tragen wesentlich zur Erreichung der Ziele der Modellregion bei.
Das Teilprojekt LEAP befasst sich mit industrieller Abwärmenutzung und entwickelt innovative Maßnahmen auf der Basis von
Wärmepumpensystemen zu Niederdruckdampfbereitstellung. Dampf ist der Hauptenergieträger in der Industrie und wird in
der Regel in mit Erdgas befeuerten Kesseln bereitgestellt. Die Integration von Wärmepumpen in industrielle Prozesse ist oft
komplex, da sie in der Regel in bestehende Prozesse integriert werden. Daher entscheidet die Prozessintegration über dieEﬃzienz der Maßnahme. In LEAP werden industrielle Prozesse der Lenzing AG und der Austrotherm GmbH mit
maßgeschneiderten Wärmepumpen-systemen ausgestattet, die Dampf aus Abwärme bereitstellen. Der Schwerpunkt liegt
dabei auf der optimalen Integration der Wärmepumpen, um die Eﬃzienz und die Umweltvorteile zu maximieren. DieErgebnisse von LEAP gehen über den Stand der Technik hinaus, da das innovative Wärmerückgewinnungssystem zum ersten
Mal in einem relevanten industriellen Umfeld demonstriert wird (TRL 7). Außerdem werden neue Geschäftsmodelle für diese
System entwickelt.
Durch die Nutzung von Abwärme sind Wärmepumpen ein zukunftssicheres Wärmeversorgungssystem: die Energieeﬃzienz
der Dampfversorgung mit Wärmepumpen wird im Vergleich zur Verbrennung von Erdgas um bis zu 64% erhöht. Die CO2Emissionen werden deutlich verringert werden (-66%), ebenso die Energiekosten (bei der Berücksichtigung von CO2-Preisen
bis zu 22%). Die Demonstratoren sind so konzipiert, dass sie alle notwendigen Informationen für eine Hochskalierung liefern,
um das volle Abwärmepotential auszuschöpfen. Die in LEAP gewonnenen Betriebserfahrungen werden genutzt, um technischfundierte Konzepte für die großtechnischen Anwendungen vorzubereiten. Die beiden Demonstratoren in LEAP werden
Vorbilder für eine eﬃziente und dekarbonisierte Dampfversorgung sein und damit zu einem erhöhten Einsatz von
Wärmepumpen in industriellen Prozessen führen. LEAP trägt zu allen drei übergeordneten NEFI-Zielen bei, da es die
Innovationsfelder Energieeﬃzienz & Neue Prozesse sowie Neue Geschäftsmodelle behandelt.

Abstract
Heat pumps for industrial applications are a central element in the future energy infrastructure and can make an important

FFG Projektdatenbank - Stand 02.10.2024

1contribution to increasing the eﬃciency of industrial processes and avoiding CO2 emissions. Thus, they are a key technology
within NEFI to reach the goals of the model region.
The sub-project LEAP addresses the need of waste heat recovery and develops innovative measures based on heat pumpsystems for low pressure steam generation. Steam is the main energy carrier in industry and is usually provided in boilers
ﬁred with natural gas. The integration of heat pumps in industrial processes is often complex, as they are usually integrated
into existing processes. Therefore, process integration decides on the eﬃciency of the measure. In the NEFI sub-project
LEAP, industrial processes of Lenzing AG and Austrotherm GmbH are equipped with tailored heat pump systems, thatprovide steam from waste heat. The focus is set on the optimal integration of the heat pumps into the industrial process tomaximize eﬃciency and environmental beneﬁts. The results of LEAP go beyond the State of the Art, as it is the ﬁrst time thatthe innovative heat recovery system is demonstrated in a relevant industrial environment (TRL 7). This demonstration isaccompanied in LEAP by the development of business models for the heat recovery system.
By using waste heat, heat pumps are a future-proof heat supply system: the energy eﬃciency of steam supply with heatpumps is increased by up to 64% compared to the combustion of natural gas. CO2 emissions will be signiﬁcantly reduced(-66%), as will energy costs, especially by considering CO2 prices (up to 22%). The demonstrators are designed in such away, that they provide all information necessary for upscaling to exploit the full waste heat potential. The operation
experiences gained in LEAP are used to prepare technically profound concepts for the full-scale applications. The two
demonstrators in LEAP will be role models for an eﬃcient and decarbonized steam supply and therefore lead to an increased
use of heat pumps in industrial processes.
LEAP contributes to all three superior NEFI goals by addressing the innovation ﬁelds Energy Eﬃciency & New Processes aswell as New Business Models.

Projektkoordinator
AIT Austrian Institute of Technology GmbH

Projektpartner
Austrotherm GmbH.
Lenzing Aktiengesellschaft
Business Upper Austria-OÖ Wirtschaftsagentur GmbH2

FFG Projektdatenbank - Stand 02.10.2024