Unge­nutz­te Ener­gie in Strom umwandeln

In den Pro­duk­ti­ons­pro­zes­sen indus­tri­el­ler Unter­neh­men ent­steht eine Men­ge Abwär­me. Wie die Indus­trie die­se unge­nutz­te Ener­gie in Strom umwan­deln kann, zeigt der neue Film des VDI Zen­trum Res­sour­cen­ef­fi­zi­enz (VDI ZRE) anhand von zwei Unter­neh­mens­bei­spie­len aus der Metall­ver­ar­bei­tung und der Baustoffindustrie.

200 Mil­lio­nen Mega­watt­stun­den Wär­me­en­er­gie – also etwa der gesam­te Ener­gie­ver­brauch des Bun­des­lands Hes­sen – wer­den als unge­nutz­te Abwär­me pro Jahr von deut­schen Indus­trie­un­ter­neh­men in die Umwelt abge­ge­ben. Zwi­schen drei bis sechs Mil­li­ar­den Euro an Ener­gie­kos­ten könn­ten deut­sche Unter­neh­men nach Schät­zun­gen des Umwelt­bun­des­am­tes jähr­lich ein­spa­ren, wür­den sie die durch indus­tri­el­le Pro­zes­se ent­ste­hen­de Abwär­me nut­zen. Das VDI ZRE zeigt in sei­nem Film „Strom­erzeu­gung aus indus­tri­el­ler Abwär­me“, wie das zwei Unter­neh­men gelingt.

Das Unter­neh­men Bil­stein bear­bei­tet Stahl­bän­der für die Möbel‑, Werk­zeug- und Auto­mo­bil­in­dus­trie. Die zu Spu­len auf­ge­wi­ckel­ten Ble­che wer­den nach dem Wal­zen zur Wei­ter­ver­ar­bei­tung erhitzt und wie­der abge­kühlt. Die bei die­sem Pro­zess frei­ge­setz­te Abwär­me wird genutzt, um mit Hil­fe einer inno­va­ti­ven ORC-Anla­ge (Orga­nic Ran­ki­ne Cycle) Strom zu erzeu­gen. Im Gegen­satz zu her­kömm­li­chen Ver­fah­ren reicht bei der ORC-Anla­ge die ver­gleichs­wei­se nied­ri­ge Tem­pe­ra­tur der Abwär­me für die Strom­erzeu­gung aus. Durch die effi­zi­en­te Abwär­me-Nut­zung spart der Betrieb nicht nur Strom, son­dern kann die nach der Ver­stro­mung ver­blie­be­ne Rest­wär­me zum Behei­zen von Gebäu­den und Pro­zes­sen nut­zen. So wer­den rund 800 Mega­watt­stun­den Strom und rund 7.000 Mega­watt­stun­den Wär­me pro Jahr an Ener­gie ein­ge­spart, was den CO2-Aus­stoß um ins­ge­samt 1.800 Ton­nen verringert.

Auch das Port­land-Zement­werk Gebr. Wies­böck & Co. bedient sich einer inno­va­ti­ven Tech­no­lo­gie, um aus hei­ßen, staub­hal­ti­gen Abga­sen Strom zu gewin­nen. Bei der Zement­pro­duk­ti­on wer­den die benö­tig­ten Roh­stof­fe zusam­men mit Zusatz­stof­fen in einem 2.000 Grad Cel­si­us hei­ßen Dreh­rohrofen zu Zement-Klin­kern gebrannt. Die Abga­se aus dem Dreh­rohrofen wer­den zum einen genutzt, um die Roh- und Hilfs­stof­fe für den Brenn­pro­zess vor­zu­wär­men. Zum ande­ren wer­den sie in einen spe­zi­el­len Abhit­ze­kes­sel gelei­tet, um Was­ser­dampf zu gewin­nen. Der Dampf betreibt anschlie­ßend eine Tur­bi­ne, die über einen Gene­ra­tor Strom erzeugt. Die Ener­gie­bi­lanz kann sich sehen las­sen: 30 Pro­zent des benö­tig­ten Stroms kann das Zement­werk so selbst pro­du­zie­ren. Dabei redu­ziert sich der Aus­stoß der CO2-Emmis­sio­nen um 80.000 Tonnen.

Bei­de Unter­neh­mens­bei­spie­le wur­den durch das Umwelt­in­no­va­ti­ons­pro­gramm des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Umwelt, Natur­schutz, Bau und Reak­tor­si­cher­heit geför­dert. Der Film „Strom­erzeu­gung aus indus­tri­el­ler Abwär­me“ ist auf dem You­tube-Kanal „Res­sour­ce Deutsch­land TV“ oder im Web-Video­ma­ga­zin abrufbar.