COOLSHIFT CO₂ Luft-Wasser-Wärmepumpe der University of British Columbia zur Emissions-Reduktion
UBCO setzt auf CO₂-Wärmepumpe: Die COOLSHIFT senkt Emissionen um 815 t CO₂ jährlich, ersetzt Erdgas und deckt nahezu den gesamten Wärme- und Kühlbedarf des Campus – effizient, nachhaltig und zukunftssicher!
Die University of British Columbia Okanagan (UBCO) verfolgt ambitionierte Dekarbonisierungsziele und plant, ihre thermischen Energienetze zu modernisieren. Das Niedertemperatur-Nahwärmesystem (LDES) der Universität verteilt Wasser mit Temperaturen zwischen 8°C und 25°C durch unisolierte PVC-Rohre zu hydraulischen Wärmepumpen in den angeschlossenen Gebäuden. Diese entziehen dem LDES-Wasserkreislauf Wärme für Heizungszwecke oder geben Wärme zur Kühlung ab. In Zeiten ungleichgewichtiger thermischer Last wird das System durch Gasheizkessel, eine Verbindung zum Mitteltemperatur-Nahwärmesystem (MDES), Geothermie sowie Rückkühler unterstützt. Die jährliche Heizlast des LDES beträgt 14.267 GJ, wovon fast 70% bei Außentemperaturen zwischen -5°C und 5°C anfallen.
UBCO hat sich das Ziel gesetzt, die Treibhausgasemissionen des Campus bis 2030 um 65% gegenüber 2013 zu reduzieren. Da Gasheizkessel die größte Emissionsquelle sind, soll ihre Nutzung drastisch reduziert werden. Wärmepumpen bieten eine energieeffiziente Lösung zur Elektrifizierung von Heiz- und Kühllasten. Allerdings stellen konventionelle Kältemittel wie HFKWs eine Herausforderung dar, da sie hohe Treibhauspotenziale haben und zunehmend reguliert werden.
R744 (CO2) ist mit einem GWP von 1 eine nachhaltige Alternative: Es ist ungiftig, nicht brennbar, regulatorisch sicher und weist eine hervorragende thermodynamische Effizienz auf.
Im UBCO wurde eine 1,5 MW COOLSHIFT Luft-Wasser Wärmepumpe eingesetzt, welche als primäre Wärmequelle für das LDES dient. Der Betrieb erfolgt größtenteils subkritisch, was eine hohe Effizienz und niedrige Betriebskosten sichert.
Während der Sommermonate wird die Wärmepumpe transkritisch betrieben und dient als zusätzliche Kühlquelle, während hocheffiziente Rückkühler als primäre Kältequelle erhalten bleiben.
- Einsparung von 815 Tonnen CO₂ pro Jahr
- Ersatz von 430.000 m³ Erdgas
- Bereitstellung von 14.000 GJ Wärme (98,4% des LDES-Bedarfs)
- Deckung von 99,9% des Kühlbedarfs
- Jahresdurchschnittliche COP-Werte von 3,5 (Heizung) und
3,6 (Kühlung) - Skalierbarkeit auf bis zu 2,5 MW Kapazität
