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HIPI

High Temperature Heat Pump for Industry

Projektbeschreibung

Hochtemperatur-Wärmepumpen (HTWP) sind eine vielversprechende Technologie für die industrielle Dekarbonisierung, die Steigerung der Energieeffizienz und die Reduktion von CO2 Emissionen. Sie verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, unterstützen Nachhaltigkeitsziele und die Transformation der Industrie. Obwohl durch die Rückgewinnung von industrieller Abwärme HTWP hohe Temperaturen erzeugen können, konnten diese Fähigkeit in der Praxis noch nicht vollständig demonstriert werden.
Es bedarf aber noch technischer Entwicklung, um die Einführung hocheffizienter HTWP in industriellen Anwendungen im großen MW-Leistungsbereich mit Betriebstemperaturen über 150 °C zu ermöglichen. Modulare Designs ermöglichen die Integration in komplexe Prozesse innerhalb bestehender Industriesysteme und unterstützen einen zuverlässigen Betrieb unter variablen Bedingungen.

Ziel des Projekts
INNIO Jenbacher ist eines der weltweit führenden Unternehmen für die Entwicklung und Produktion großer Gasmotoren mit viel Erfahrung in der Kolbenmotorentechnologie und digitalen Steuerungssystemen großer Maschinen. Eine neue stratgeische Partnerschaft mit dem deutsch-skandinavischen Wärmepumpen Start-up Heaten bündelt das Knowhow und bildet die Basis für das HIPI Projekt. In Kooperation mit dem Austria Institute of Technology (AIT) zielt INNIO mit dem HIPI Projekt darauf ab, eine neue Generation von HTWP-Anlagen auf Kolbenkompressorbasis zu entwickeln, die in Bezug auf Kapazität, Temperaturbereich, Effizienz und Zuverlässigkeit die auf dem Markt erhältlichen Produkte bei Weitem übertrifft.

Konzept
Im Rahmen des HIPI Projekts sollen HTWP mit unterschiedlichen Leistungsgrößen designed und in Prüfständen bei INNIO in Jenbach installiert werden. Komponeneten werden weiterentwickelt, um eine verlässliche Produktion von 150°C zu genergieren, aber bereits ausgerichtet um ein Temperaturniveau von bis zu 200°C zu erreichen. Anschließend wird eine Wärmepumpe als Demonstrationsanlage in das Energieversorgungssystem von INNIO integriert, um den Standort mit Wärme zu versorgen. Die Entwicklung digitaler Komponenten wie innovativer Steuerungssysteme und eines digitalen Zwillings wird die Konfiguration, Integration und den Betrieb der Anlagen weiter optimieren.

Benefit
Die erfolgreiche Demonstration der entwickelten HTWP ermöglicht INNIO den Aufbau eines neuen Geschäftszweiges zur Produktion von modular konfigurierbaren HTWP im MW Bereich. AIT als wissenschaftlicher Partner stärkt seine Position für Forschung und Entwicklung im Bereich Energiesysteme. Die Zusammenarbeit mit dem NEFI+ Innovation Lab erweitert den Umfang des Monitorings und die Verbreitung der Ergebnisse.
Das erwartete Wachstum des Marktes für industrielle Wärmepumpen ist bemerkenswert. INNIO plant einen möglichst raschen Markteintritt mit den Ziel die Erfolgsgeschichte des Unternehmens zu erweitern.

Abstract

High-temperature heat pumps (HTHPs) are a promising technology for industrial decarbonization, enhancing energy efficiency and reducing carbon emissions. These systems reduce fossil fuel reliance and support sustainability goals by enabling the transformation of Industry. By recovering and upgrading low-grade waste heat, HTHPs can produce high temperatures, though this capability is yet to be fully demonstrated.
Relevant technical development will allow the introduction of high efficient HTHPs in industrial applications in the large MW power range of serving temperatures above 150°C. Modular designs can be integrated in complex processes within existing industrial systems and support a reliable operation under variable conditions.

Aim of the project
INNIO Jenbacher is one of the world's leading companies for the development and production of large gas engines with a lot of experience in piston engines technology and digital control systems of large machines. A new strategic partnership with the scandinavian-german heat pump start-up Heaten bundles know-how building the base for the HIPI project. In cooperation with the Austria Institute of Technology (AIT), INNIO aims to develop a new generation of piston compressor based HTHP that far exceeds existing products on the market in terms of capacity, temperature range, efficiency and reliability.

Approach
In the frame of the project HTHPs of different capacities will be designed and installed in test benches at INNIO in Jenbach, components will be further developed for the reliable generation of temperatures of up to 150°C, designed to reach up to 200°C. A demo plant will then be integrated into the energy supply system of INNIO in order to provide heat for the premises . The development of digital capabilities as innovative control systems and a digital twin will further optimize configuration, integration and operation of the plants.

Benefit
The successful demonstration of the developed HTHP system enables INNIO to prepare the start of a new business line producing HTHP in the multi MW range of in a modular, customized way. AIT as a scientific partner reinforces its position as a leader in research and development in the field of energy systems. Working with the NEFI+ Innovation Lab extends the scope of impact monitoring and disseminating the results.
The expected growth of the heat pump market for industrial application is remarkable. INNIO plans to enter the market as soon as possible with the idea to extend the success story of the company.

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