Abwärmenutzung

INTELLIGENTE NUTZUNG VON PROZESSABWÄRME

Industrielle Abwärme oder heiße Abluft bergen ein hohes Potential zur Abwärmenutzung und Wärmerückgewinnung. Entscheidend sind sowohl die Temperatur, als auch der Volumenstrom der Abgase. Je höher diese Werte, desto mehr Energie kann genutzt werden. Ob abgegebene Wärme auch vollständig genutzt werden kann, hängt auch vom Nutzmedium ab. Im Rahmen unseres Anlagenbaus entwickeln wir auf Ihre Anforderungen zugeschnitten innovative, funktionale und zuverlässige Systeme zur Abwärmenutzung – auch bei besonders anspruchsvollen und äußerst komplizierten Anlagen, einschließlich dem erforderlichen Steuerungsbau. Die Projektierung, Auslegung, Entwicklung und Konstruktion basiert auf eigenem Prozess Know-how und wird auf CAD-Systemen erstellt. Im Auftrag werden auch individuelle verfahrenstechnische Komponenten und Apparate gebaut.

Informieren Sie sich über die möglichen Fördermaßnahmen nach BAFA!

Unter dem Dach der ROTAMILL GmbH bündeln wir Kompetenzen im Bereich Energierecycling/Abwärmenutzung und Abluftreinigung. Mit dem Expertenwissen der ehemaligen Schirm Wärmetechnik entwickeln unsere Fachleute die für Sie effizienteste Lösung.

Möglichkeiten der Abwärmenutzung:

Kraft-Wärme-Kopplung / KWK

Bei der Kraft-Wärme-Kopplung oder auch KWK werden Wärme oder Dampf ausgekoppelt und nutzbar gemacht. Somit kann der Einsatz von Primärenergie durch gleichzeitige Strom- und Wärmebereitstellung stark reduziert werden. Die Wärme kann für Heizzwecke, als Nah- oder Fernwärme oder als Prozesswärme genutzt werden, der Strom kann direkt genutzt oder ins Netz eingespeist werden.

Bereits ab Abgastemperaturen von 200 °C ist der Einsatz von KWK sinnvoll. Gefördert wird z. B. nach dem „Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG)“ und dem „Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)“. Anlagen, die gleichzeitig Wärme und Strom erzeugen, werden als KWK-Anlagen bezeichnet.

Lassen Sie sich im Rahmen unserer Energieaudits hierzu von unseren Experten beraten.

Beispiel: KWK Anlage bei Euroglass in Osterweddingen

Abgas: 100.000 Nm³/h, 550 °C
Dampf: 16,2 t/h, 42 bar, 425 °C
Stromerzeugung: 3,1 MW

Warmwassererzeugung

Wärmetauscher und Komplettsysteme

Abgase können genutzt werden, um Wasser vorzuwärmen. Die einfachste Form ist die Unterstützung des Heizungssystems. Das Rücklaufwasser des Heizkreises mit einer Temperatur von etwa 60 °C wird geregelt mithilfe eines Abgas-Wärmetauschers auf 80 °C angehoben. Der Heizkessel benötigt weniger Brennstoff und kann oft sogar ganz abgeschaltet werden

Beispiel Warmwassererzeugung

  • Abgas: 8.000 Nm³/h, 300 °C
  • Warmwasser: 20 t/h, 90 °C, 3 bar
  • Leistung: 450 kW
Heißwassererzeugung

Eine Heißwassererzeugung nach einem ähnlichen Schema wie bei der Warmwassererzeugung ist ebenfalls möglich. Hierbei wird das Wasser bei einem höheren Druck auf über 110 °C angehoben. Das Wasser kann ebenfalls für Heizzwecke eingesetzt werden. Darüber hinaus ist der Betrieb von Adsorbern zum Kühlen oder auch der Betrieb von Kompressoren möglich.

Beispiel: Heißwassererzeugung

  • Abgas: 38.000 Nm³/h, 470 °C
  • Warmwasser: 110 t/h, 190 °C, 24 bar
  • Leistung: 3.800 kW

Wir passen unseren Heißwassererzeuger individuell an Ihre Anlage an. Dabei wird unterschieden nach abnahmepflichtigen und nicht abnahmepflichtigen Anlagen.

Dampferzeugung

Haben die Abgase höhere Temperaturen, kann man sinnvoll Dampf produzieren. Der Dampf kann aufgrund seiner hohen Temperatur vielfältig für Beheizungsprozesse genutzt werden. (siehe hierzu auch "Dampfturbinen".)

Beispiel Dampferzeugung: KWK Anlage bei Euroglass in Osterweddingen

  • Abgas: 100.000 Nm³/h, 550 °C
  • Dampf: 16,2 t/h, 42 bar, 425 °C
  • Stromerzeugung: 3,1 MW

Warum enthält Dampf so viel Energie?

Um herauszufinden wie viel Energie in Dampf steckt, können Sie ein kurzes Experiment durchführen: Sie nehmen einen mit 2 Litern Wasser gefüllten Kochtopf und setzen diesen auf eine Herdplatte. Nun wird die Herdplatte auf die höchste Heizstufe gestellt. Nach ein paar Minuten hat sich das Wasser von ca. 10°C auf 100°C erwärm und fängt an zu verdampfen. Warten Sie nun so lange, bis das ganze Wasser verdampft ist. Mit hoher Wahrscheinlichkeit werden Sie länger als eine halbe Stunde warten müssen.

Die bei der Verdampfung benötigte Energie ist wesentlich höher, als die zum Erwärmen benötigte Energie. Anders herum lässt sich der Effekt aber genauso gut nutzen. Wird der Dampf gesammelt und zu unterschiedlichen Verbrauchern geführt, kann er dort kondensieren. Die dadurch freiwerdende Energie ist sehr groß. Übrig bleibt das Kondensat, welches wieder zum Dampferzeuger befördert wird und erneut genutzt werden kann.

Anwendungsbereiche:

  • Prozesswärme für unterschiedliche Vorwärmprozesse
  • Stromerzeugung
  • Kälteerzeugung
  • Heizungssystem unterstützen
Thermalölanlagen

Thermalöl bietet sich als Wärmemedium überall dort an, wo Wärme in einem weiten Temperaturbereich nahezu drucklos bereitgestellt werden muss. Entsprechend der Wärmeübertragungsanlage können so bei geeigneten Wärmeträgermedien (beispielsweise Therminol 66, Marlotherm SH) Systemtemperaturen bis zu 350 °C unter Umgebungsdruck erreicht werden.

Folglich beeinflusst die Wärmeträgerflüssigkeit Betriebs- und Investitionskosten erheblich: Thermalölanlagen lassen sich präzise regeln, weisen einen niedrigeren Wartungsaufwand gegenüber Dampfsystemen auf und bieten darüber hinaus mehr Sicherheit. Die Abnahmeprüfung gemäß Druckgeräterichtlinie kann somit häufig entfallen.

Anwendungsbereiche

  • Stromerzeugung mittels ORC Modulen
  • Heißlufterzeugung
  • Prozessbeheizung

Einsatzbereiche von Wärmerückgewinnung:

  • Lüftungs- und Prozessanlagen für verschmutzte und aggressive Abluft
  • Luft / Luft für Prozessluft
  • Luft / Wasser für Hallenbeheizung
  • Luft/ Wasser für Prozesswasser-Anwärmung

Über die Wärmerückgewinnung wird die Energie über Luft/Luft und Luft/Wasser- Wärmetauscher zurückgewonnen und dem Prozess als Warmluft für die Maschinen- und Hallenbelüftung wieder zugeführt. Die von uns gelieferten Wärmerückgewinnungsanlagen nutzen die sensible und die latente Wärme aus. Als Tauscherfläche kommen in Spezialdichtungen gehalterte Glasrohre oder Edelstahlrohre zum Einsatz. Diese garantieren eine hohe Lebensdauer sowie einfache Reinigungsmöglichkeiten.

Möglichkeiten der Abwärmenutzung / Wärmerückgewinnung nach Temperaturbereichen:

Beispiele: