In der modernen Industrie gewinnt das Thema Energieeffizienz zunehmend an Bedeutung. In einem unserer letzten Blogbeiträge haben wir uns bereits mit Thema Abwärmenutzung beschäftigt. Eine der vielversprechendsten Strategien zur Steigerung der Energieeffizienz und Senkung des Primärenergieeinsatzes ist die Nutzung von Abwärme. Abwärme ist die Wärmeenergie, die unter anderem bei industriellen Prozessen freigesetzt wird und oft ungenutzt bleibt. In diesem Blogbeitrag beleuchten wir verschiedenen Techniken zur Abwärmenutzung, ihre Funktionsweisen und die Vorteile, die sie bieten.
1. Wärmetauscher
Wärmetauscher sind technische Anlagen, die Wärme von einem Medium auf ein anderes übertragen, ohne dass die Medien miteinander in direkten Kontakt kommen. Sie sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich, je nach Anwendung, den spezifischen Anforderungen des Prozesses und der benötigten Leistungen.
Anwendung
Industrieöfen: Wärmetauscher können die Abwärme aus heißen Abgasen zurückgewinnen und für die Vorwärmung der Zuluft oder anderer Materialien nutzen.
Kühlkreisläufe: In der Industrie können Wärmetauscher die Wärme aus Kühlkreisläufen nutzen, um andere Prozesse zu unterstützen.
Vorteile
Reduzierung des Energieverbrauchs
Senkung der Betriebskosten
Verbesserung der Prozessstabilität
Keine Beeinflussung der Medien untereinander aufgrund der hydraulischen Trennung
2. Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Die Kraft-Wärme-Kopplung kombiniert die Erzeugung von Strom und Wärme in einem einzigen Prozess. Dabei wird die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme nicht verschwendet, sondern zur Beheizung von Gebäuden oder zur Unterstützung industrieller Prozesse genutzt.
Anwendung
Industrieanlagen: KWK-Anlagen können direkt in Produktionsstätten integriert werden, um sowohl Strom als auch Wärme vor Ort zu erzeugen.
Stadtwerke: Viele Stadtwerke betreiben KWK-Anlagen, um Wohngebiete und öffentliche Gebäude mit Wärme zu versorgen.
Vorteile
Erhöhung der Energieeffizienz auf bis zu 90%
Reduktion der CO2-Emissionen
Kosteneinsparungen durch geringeren Brennstoffverbrauch
3. Thermische Energiespeicher
Thermische Energiespeicher speichern überschüssige Wärme, die zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann. Es gibt verschiedene Arten von thermischen Speichern, darunter sensible Wärmespeicher, latente Wärmespeicher und thermochemische Speicher.
Anwendung
Prozessindustrie: Speichert Wärme aus Hochtemperaturprozessen, die später für andere Produktionsschritte genutzt werden kann.
Gebäudetechnik: Speichert Wärme aus Solarthermieanlagen oder KWK-Systemen zur späteren Verwendung in Heizsystemen.
Vorteile
Erhöhung der Flexibilität in der Energienutzung
Reduzierung von Lastspitzen im Energieverbrauch
Optimierung der Betriebskosten
4. Absorptionskältemaschinen
Absorptionskältemaschinen nutzen Wärmeenergie, um Kälte zu erzeugen. Im Verdampfer entzieht ein Kältemittel (meist Wasser) dem Raum Wärme, indem es verdampft. Dieser Dampf wird im Absorber von einem Lösungsmittel (meist Lithiumbromid) aufgenommen. Die entstehende Lösung wird dann im Generator erhitzt, wodurch das Kältemittel wieder freigesetzt wird und im Kondensator verflüssigt, um den Zyklus von neuem zu beginnen.
Für dieses Verfahren werden für eine hohe Effizienz relativ hohe Temperaturen benötigt, wobei es mittlerweile auch Verfahren gibt, die mit sehr geringen Kühlwasser Vorlauftemperaturen arbeiten können.
Anwendung
Fernwärme: Gebiete welche per Fernwärme erschlossen sind, haben die Möglichkeit im Sommer mit der anliegenden Fernwärme Kälte zu erzeugen
Blockheizkraftwerke: Die in den Sommermonaten oftmals nicht benötigte Wärme kann in einer Absorptionskältemaschine zu Kälte umgewandelt werden, was die Laufzeit und damit die Wirtschaftlichkeit eines BHKWs erhöht.
Vorteile
Nutzung von Abwärme zur Kühlung, wodurch der Bedarf an elektrischer Energie reduziert wird
Reduktion der Betriebskosten für Kältesysteme
Verbesserung der Energieeffizienz von thermisch aufwändigen industriellen Prozessen
Fazit
Die Nutzung von Abwärme bietet der Industrie immense Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Reduktion von Betriebskosten und CO2-Emissionen. Durch den Einsatz moderner Technologien wie zum Beispiel Wärmetauscher, Kraft-Wärme-Kopplung, thermische Energiespeicher und Absorptionskältemaschinen können Unternehmen ihre Energieflüsse optimieren und nachhaltiger wirtschaften. Als zertifizierter Abwärmeberater unterstützen wir Firmen bei der Nutzung ihrer Abwärmepotenziale von der Erstberatung über die Konzeption bis zur Projektsteuerung. Sprechen Sie uns gerne an.
Wir sind Energieeffizienz-Berater
Als gelisteter Energieeffizienz Experte unterstützen wir Sie mit einer hohen technischen Kompetenz bei Förderanträgen für Investitionen zur Steigerung der Energieeffizienz im Bereich von Gebäuden (Bundesförderung für effiziente Gebäude) und in der Industrie (Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft). Bei der Entwicklung und Bewertung von Energieeffizienzprojekten für Gebäude und in der Wirtschaft berechnen wir das energetische Potential, überwachen die Arbeiten und sichern die hohe Qualität der Maßnahmen.