17. März 2022
Steigende Gaspreise – Wie kann ich sparen?
„Innovationen sind Möglichmacher, Beschleuniger, Gestalter und Erhalter auf dem Weg zur Klimaneutralität“
Eine Aussage aus dem Abschlussbericht der dena-Leitstudie „Aufbruch Klimaneutralität“.
Bei vielen Prozessen in Industrie und Gewerbe entstehen Wärmeverluste. Diese werden allgemein als Abwärme bezeichnet und entstehen bei fast jedem thermischen oder mechanischen Prozess. Entsprechend groß ist die Bandbreite möglicher Abwärmequellen. Sie reicht von Produktionsanlagen und Motoren über Prozesswärme und Abwässer, bis hin zu Druckluft-, Kühl- und Klimaanlagen.
Diese Energieverluste können durch intelligente Anwendungen nutzbar gemacht werden. Allerdings wird diese Chance oft gar nicht wahrgenommen. Laut dena-Angaben ist das Abwärmepotenzial in jedem dritten Unternehmen unbekannt. So fällt es vielen Unternehmen schwer, die Effizienzpotenziale der Abwärme zu identifizieren und zu erschließen.
Das Energieeinsparpotenzial der Nutzung industrieller Abwärme wird auf etwa 450 Petajoule (PJ) bzw. 125 Terawattstunden (TWh) im Prozesstemperaturbereich ab 60 °C geschätzt. Dies entspricht einem Energiekosteneinsparpotenzial von ca. 5 Milliarden Euro.
Quelle: dena / Erfolgreiche Abwärmenutzung im Unternehmen.
Ein konkretes Berechnungsbeispiel aus der Praxis:
Abwärmepotenzial einer Druckluft-Kompressoranlage
Drei Kompressoren (75 kW, 37 kW, 15 kW) sollen mit einer Wärmerückgewinnung (WRG) ausgestattet werden und die „rückgewonnene“ Wärmeenergie soll zur Raumheizung genutzt werden.
1. Welche Wärmemenge in kWh kann pro Jahr ausgekoppelt werden?
Durch die geplante Nutzung als Raumheizung ergibt sich aufgrund der Heizperiode ein Nutzungsfaktor von 40%. Wird die rückgewonnene Wärme z. B. für einen Produktionsprozess genutzt, kann sich ein deutlich höherer Nutzungsfaktor ergeben.
• Laststunden der Kompressoren 2400 h bis 3700 h.
• WRG-Anteil 65 Prozent
• Nutzbare Wärmemenge 104.988 kWh/a
2. Welches Temperaturniveau kann erzielt werden?
• Öltemperaturen der Kompressoren max. 85°C.
• Erwärmung des Heizungswassers um 10 K (von 60°C auf 70°C)
3. Welches Einsparpotenzial entsteht, wenn man diese Wärmemenge nutzbar macht und nicht mit einer Gasheizung erzeugen muss?
Die gewonnene und nutzbare Wärmemenge von 104.988 kWh/a entspricht einem „Brennstoffbedarf“ von 123.687 kWh/a.
Somit ergibt sich ein Einsparpotenzial von 123.687 kWh/a.
Mögliche Einsparungen in Abhängigkeit der Energiepreise
Wirkungsgrad einer Drucklufterzeugung
Der Wirkungsgrad einer durchschnittlichen Druckluftanlage liegt bei 5-6 Prozent, der zugeführten elektrischen Energie. Ist die Anlage dazu noch überdimensioniert kann der Wirkungsgrad noch deutlich darunter liegen. Die meiste Energie wird somit in Wärme umgewandelt und geht in der Regel ungenutzt verloren.
In der nachfolgenden Grafik dargestellt, können zur Wärmerückgewinnung ca. 94 Prozent der Wärme aus der Drucklufterzeugung, für die Wärmerückgewinnung nutzbar gemacht werden.
Wird ein großer Anteil dieser Wärme nutzbar gemacht, kann der Wirkungsgrad einer Druckluftanlage auf über 70 Prozent steigen.
Für unsere Kunden investieren wie bei der Mark-E Effizienz, zusammen mit unserem Geschäftsbereich MDT (Märkisches Druckluft-Team), schon seit vielen Jahren viel Energie in die Entwicklung von energieeffizienten Druckluftsystemen.
Quellen: Abschlussbericht / dena-Leitstudie / Aufbruch Klimaneutralität 2021 / Erfolgreiche Abwärmenutzung im Unternehmen.
Titelbild: unsplash
Fotos: Pixabay, Mark-E Effizienz
