Wärmerückgewinnung aus Prozessabluft

Garantierte Wirtschaftlichkeit durch Energiespar-Contracting

Wärmerückgewinnung aus  Abluftreinigungsanlagen ist heute Stand der Technik. Dennoch sind in der Industrie häufig noch Anlagen ohne Abwärmenutzung vorzufinden. Ein gelungenes Beispiel für die Nachrüstung einer Wärmerückgewinnung in einer  Prozessabluftanlage ist nachfolgend  beschrieben. Das Projekt wurde im  Rahmen eines Energiespar-Contractings durchgeführt und verbindet die Installation der  Wärmerückgewinnungsanlage mit einer betriebswirtschaftlichen  Erfolgsgarantie. Zwischenzeitlich  liegen die Ergebnisse des ersten  Betriebsjahres vor.

Dipl.-Ing. Andreas Böllinger
Wärmerückgewinnung aus Abluftreinigungsanlagen ist heute Stand der Technik. Dennoch sind in der Industrie häufig noch Anlagen ohne Abwärmenutzung vorzufinden. Ein gelungenes Beispiel für die Nachrüstung einer Wärmerückgewinnung in einer Prozessabluftanlage ist nachfolgend beschrieben.
Das Projekt wurde im Rahmen eines Energiespar-Contractings durchgeführt und verbindet die Installation der Wärmerückgewinnungsanlage mit einer betriebswirtschaftlichen Erfolgsgarantie. Zwischenzeitlich liegen die Ergebnisse des ersten Betriebsjahres vor.
Die Firma Reinz-Dichtung in Neu- Ulm produziert Dichtungssysteme für die Fahrzeugindustrie. Bei der Herstellung des Dichtungsmaterials entsteht lösemittelhaltige Abluft. In einer Adsorptionsanlage wird die Abluft gereinigt und das Lösemittel zurückgewonnen.

Zur Adsorption dienen mehrere Aktivkohlebetten, die zyklisch mit Dampf regeneriert werden. Der Dampf und das ausgetriebene Lösemittel werden kondensiert und anschließend Wasser und Lösemittel getrennt. Bisher wurde die im Dampf-Lösemittel-Gemisch enthaltene Energie vollständig über Kühltürme an die Umwelt abgegeben. Durch die nachgerüstete Wärmerückgewinnung kann nun ein großer Teil der Abwärme in das Heizungsnetz eingespeist werden. Den Anstoß für dieses Projekt gab eine energetische Grobanalyse des Reinz- Werksgeländes durch die ESC-Abteilung der Axima-Niederlassung Stuttgart. Deren Spezialisten empfahlen der Firma Reinz die Wärmerückgewinnung als Energiespar-Contracting (ESC), also in Form eines Kaufvertrags mit Einspargarantie. Das bedeutet, dass der Käufer die Installation selbst finanziert, Axima jedoch das Erreichen des Einsparerfolgs garantiert. Auf diese Weise besteht die Gewähr, dass sich die Investition in jedem Fall innerhalb von maximal drei Jahren refinanziert. Der Anbieter wiederum profitiert von einer Beteiligung an Mehreinsparungen. „Einspargarantie” bedeutet dabei konkret, dass – falls keine Einsparungen erzielt werden – der komplette Kaufpreis rückerstattet werden muss. Um eine so weit reichende Garantie abgeben zu können, sind eine sorgfältige Bestandsaufnahme, Planung, Ausführung und Inbetriebnahme sowie ein kontinuierliches Energiecontrolling und gegebenenfalls eine Nachoptimierung erforderlich. Reinz hat mit Axima also einen Partner, der in jeder Phase des Projekts ein elementares Interesse am Funktionieren der Anlage hat. Diese Verknüpfung von komplexem Engineering zur Optimierung der bestehenden Anlage und einer betriebswirtschaftlichen Erfolgsgarantie war ausschlaggebend für die Vergabe des Auftrags an Axima.

IM PRINZIP GANZ EINFACH

Der Käufer bestand zudem darauf, dass während der Installation der Wärmerückgewinnungsanlage die industriellen Prozesse in der Fertigung in keinem Fall gestört oder behindert werden durften. Grundsätzlich ist die Wärmerückgewinnung aus einer Adsorptionsanlage wie die der Firma Reinz als Stand der Technik anzusehen. Vor dem mit Kühlwasser gespeisten Kondensator wird ein zusätzlicher Rohrbündelwärmetauscher installiert, der vom Heizungswasser durchströmt wird, Abb.1. Der etwa 100 °C heiße Dampf kondensiert an den Rohrschlangen und gibt 90 % seiner Wärme an das kühlere Heizungswasser ab. Mit Kühlwasser wird das Kondensat anschließend auf Endtemperatur abgekühlt, Abb.2. Wesentliche Bedingung bei Auftragsvergabe war, dass die Wärmerückgewinnung weder bei der Installation noch im späteren Betrieb den Abluftreinigungsprozess stören darf. Ein Ausfall der Abluftreinigungsanlage würde zum sofortigen Produktionsstillstand führen. Daher orientierte sich die technische Ausführung der Wärmerückgewinnung und ihrer Steuerung an industriellen Standards. Wesentliche Anlagenteile sind wegen der Zündfähigkeit des Lösungsmittels explosionsgeschützt. Um bei einer möglichen Störung der Wärmerückgewinnung negative Auswirkungen auf die Abluftreinigung zu vermeiden, kann der Wärmetauscher mittels Bypass umfahren werden. Alle hierzu notwendigen Umschaltklappen sind stellungsüberwacht. Bei Ausfall der Strom- oder Druckluftversorgung gehen sie in eine betriebssichere Position, das heißt die Wärmerückgewinnung wird umgangen.

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