Energie für heute. Mit Verantwortung für morgen.

Transkript

1 Energie für heute. Mit Verantwortung für morgen. Enovos Future GmbH Abwärmenutzung in Industriebetrieben 17. Oktober 2013

2 Inhalt I. Vorstellung Enovos Future GmbH II. Abwärmenutzung und damit verbundene Fragestellungen III. Vorgehensweise bei der Abwärmenutzung IV. Anwendungsbeispiele zur Abwärmenutzung

3 I. Enovos-Gruppe in Deutschland Enovos Deutschland SE Enovos Energie Deutschland GmbH Enovos Future GmbH Enovos Renewables GmbH Enovos Properties GmbH Enovos Storage GmbH bundesweiter Vertrieb von Strom und Gas an Stadtwerke und Industrie- bzw. Gewerbekunden Kompetenzzentrum für Energiedienstleistungen/ Energiecontracting und handelsnahe Dienstleistungen sowie Geschäftsentwicklung im Rahmen der Energiewende Entwicklung und Betreuung von Projekten im Bereich der Erneuerbaren Energien Verwaltung der Liegenschaften Betrieb des Erdgasspeichers in Frankenthal

4 I. Enovos Future GmbH Kompetenzzentrum der Enovos-Gruppe für die Bereiche Energiedienstleistungen rund um die Energieeffizienz sowie handelsnahe Dienstleistungen Energiedienstleistungen: Erstellen von maßgeschneiderten Dienstleistungspaketen für Industrie-, Gewerbebetriebe und Kommunen mit dem Ziel, deren Energieverbrauch und damit die Energiekosten und Emissionen deutlich zu reduzieren Shared Services für die Enovos-Gruppe (u. a. O&M) Handelsnahe Dienstleistungen: Interne Services: Bilanzkreismanagement, Teilnahme am Regelenergiemarkt Externe Services: 24/7-Service für externe Kunden, Bündelung und Vermarktung von externen Gasspeichern, Beteiligung der Kunden am Regelenergiegeschäft

5 I. Geschäftsmodell Enovos Future GmbH (Energiedienstleistungen) Energiemanagement Energiecontrolling Energiecontracting Zertifizierungsfähige Managementsysteme nach DIN EN ISO DIN EN DIN EN ISO / EMAS DIN EN ISO 9001 DIN EN ISO (inkl. PAS220) OHSAS Softwaresysteme für Energiemanagement Energiecontrolling Energiemonitoring Energy on demand Regelenergie Betriebsservice Komplett-Lösungen für Raum-, Prozeßwärme, Druckluft, Strom, Licht und Kälte Konzeption Finanzierung Planung Bau und Überwachung Betriebsführung Antragswesen (HPZ, Bafa, EVU)

6 Inhalt I. Vorstellung Enovos Future GmbH II. Abwärme sinnvoll nutzen und damit verbundene Fragestellungen III. Vorgehensweise bei der Abwärmenutzung IV. Anwendungsbeispiele zur Abwärmenutzung

7 II. Eingesparte Energie ist die Beste! Ziel ist es daher: Abwärmequellen sinnvoll zu nutzen! Abwärme fällt in Industriebetrieben an vielen Stellen an. Zum Beispiel: Produktionsprozesse, Maschinen, Trockner, Öfen, Kessel, etc. Durch Nutzung der Abwärmequellen wird der Primärenergieverbrauch reduziert Reduktion der Energiekosten Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Beitrag zur Umweltschonung

8 II. Abwärmequellen und Verbraucher Abwärmequellen (warme Seite) Abwärmeverbraucher (kalte Seite) Verbrennungsabgase, Wärmeprozesse 300 C Stromerzeugung, Hochtemperaturprozesswärme Produktionsprozesse, Trocknung, Dampferzeugung, Kälteerzeugung, Verbrennungsluftvorwärmung Kompressoren, Trocknungsanlagen, Kältemaschinen, Produktionsmaschinen Lüftungsanlagen 100 C 20 C Raumheizung, Warmwasser, Trocknungsprozesse Wasservorwärmung, Raumheizung durch Wärmepumpe T1 T2 sollte mind. 5 Kelvin betragen

9 II. Thermodynamik lässt sich nicht umgehen Bei der Abwärmenutzung müssen die grundlegenden Regeln der Thermodynamik beachtet werden. 1. Hauptsatz der Thermodynamik Energieerhaltungssatz Energien können ineinander umgewandelt werden, können aber nicht gebildet oder vernichtet werden. 2. Hauptsatz der Thermodynamik beschreibt die Richtung der Energieumwandlung Wärme kann nicht von einem Bereich mit niedriger Temperatur in einen Bereich mit höherer Temperatur übertragen werden, ohne dass dabei Arbeit verrichtet wird.

10 II. Fragestellungen bei der Abwärmenutzung Aus den Gegebenheiten vor Ort ergeben sich spezifische Randbedingungen: Welche Wärmemenge ist verfügbar? Auf welchem Temperaturniveau fällt die Abwärme an? Wo fällt die Abwärme an und wo kann sie verwendet werden? Ist der Wärmeanfall kontinuierlich? Wie kann die Wärme technisch ausgekoppelt werden? Detaillierte Analyse der Gegebenheiten Grundlage eines jeden Abwärmekonzepts

11 Inhalt I. Vorstellung Enovos Future GmbH II. Abwärme sinnvoll nutzen und damit verbundene Fragestellungen III. Vorgehensweise bei der Abwärmenutzung IV. Anwendungsbeispiele zur Abwärmenutzung

12 III. Vorgehensweise bei der Abwärmenutzung (1/2) 1. Katalog von Abwärmepotenzialen erstellen: Erstellung einer Anlagenübersicht des Abwärmeangebotes und der Abwärmenachfrage 2. Analyse der Gegebenheiten: Messung der Temperaturniveaus Verfügbare Wärmemengen, Maximal- und Durchschnittsleistung messen oder anhand von Datenblättern ermitteln Zeitlichen Verlauf von Wärmeangebot und Wärmebedarf festlegen Wärmeträgermedien ermitteln (Luft, Abgas, Wasser etc.) Örtliche Gegebenheiten: Platzverhältnisse, Distanz Wärmeverbraucher, - quelle

13 III. Vorgehensweise bei der Abwärmenutzung (2/2) 3. Konzeptvarianten zur Abwärmenutzung erstellen: Entwicklung von möglichen technischen Varianten zur Abwärmenutzung anhand der Gegebenheiten 4. Wirtschaftlichkeitsanalyse durchführen: Die Amortisation ist nicht entscheidend Die Projektrendite ist entscheidend (beinhaltet Investition und Betriebskosten) 5. Umsetzung der Abwärmenutzung: Eigeninvestition des Industrieunternehmens Contracting durch ein drittes Unternehmen Controlling der Maßnahmen

14 Inhalt I. Vorstellung Enovos Future GmbH II. Abwärme sinnvoll nutzen und damit verbundene Fragestellungen III. Vorgehensweise bei der Abwärmenutzung IV. Anwendungsbeispiele zur Abwärmenutzung

15 IV. Wärmeauskopplung von Druckluftanlagen Erzeugte Druckluft muss durch Luft, Wasser oder Öl gekühlt werden Neue Druckluftanlagen verfügen bereits oft über eine Wärmeauskopplung, ältere dagegen nicht Wärme auf dem Temperaturniveau von max. 70 C eignet sich zur Gebäudebeheizung a. direkte Abgabe der Kühlluft an den Raum b. Einspeisung der Wärme über Wärmetauscher in das Warmwasser-Heizsystem

16 IV. Warmwasserbäder Reinigungsbäder sind oft in der verarbeiteten Industrie vorhanden z. B. Reinigung von Metallteilen, Galvanisierungsprozesse, Kistenwaschanlagen (Lebensmittelindustrie) Reinigungsbad tsoll = 70 C Abwärmenutzung über Wärmetauscher Beheizung über Elektroheizstäbe Beheizung über Gasbrenner

17 IV. Trocknungsanlagen Trocknungsanlagen werden in der Metall-, Papier-, Keramik-, Chemieoder Lebensmittelindustrie eingesetzt. Zur Trocknung/Verdampfung von Restfeuchte sind hohe Temperaturen notwendig im Bereich von 30 C bis 250 C. 1. Die Abluft der Trocknungsanlage kann als Wärmequelle genutzt werden um andere Prozesse zu bedienen. 2. Oder andere Abwärmequellen können zur Trocknung eingesetzt werden. Bei der Teiletrocknung kommen häufig z. B. Elektroheizregister zum Einsatz, die durch Luft/Luft- oder Luft/Wasser Heizregister ersetzt werden können.

18 IV. Abwärmenutzung in einer Wärmepumpe Bei zu niedrigem Temperaturniveau einer Abwärmequelle, kann dieses mittels einer Wärmepumpe auf effiziente Weise angehoben werden. Wärmepumpe arbeitet effizienter im Fall einer geringen Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und benötigter Heiztemperatur Wärmequellen der Umgebung sind vom Temperaturniveau geringer Wärmepumpe ist effizienter mit Wärmequellen aus Abwärme Es muss weniger Arbeit verrichtet werden um das gleiche Ergebnis zu erreichen Strom beim Betrieb der Wärmepumpe wird eingespart

19 IV. Strom aus Abwärme durch ORC Technologie Aus der Abwärme eigenen Strom erzeugen! Anforderungen zur Stromproduktion: Abwärmetemperatur mind. 180 C Abwärmeleistung ab 600 kwth Anlage in Boffzen: Abgastemperatur: 350 C Ausgekoppelte Abgaswärme: 1,1 MWth Investitionskosten: 780 T Erzeugte elektrische Energie: 200 kw

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Enovos Future GmbH Michael Müller T +49 (0) F +49 (0) michael.mueller@enovos.eu enovos.eu