Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen
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- Magdalena Kaiser
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1 Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen Institut für Umweltwissenschaften, TU Clausthal Vortrag anlässlich des Jahresversammlung der TU Clausthal
2 Gliederung 1. Einführung: Bedeutung der Energieeffizienz 2. Strategien zur Steigerung der Energieeffizienz 3. Energiebilanz an Trocknern einschließlich Nachverbrennung 4. Strategische Ansätze und realisierte Projekte 5. Technologischer Ausblick Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 2
3 1. Einführung: Bedeutung der Energieeffizienz (1) Energiesystem Verbesserung der Energieeffizienz elektrische Energie Wärme Brenn- und Kraftstoffe Steigerung des Wirkungsgrades bei der Erzeugung / Bereitstellung Mobilität Haushalt / Gewerbe Industrie weiterer Fokus Minderung der Energieabnahme Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 3
![Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten [%] 10 8 6 4 2 0 [WERT] % [WERT] % 2003 2013* Jahr Quelle: Universität Stuttgart EEP 2013](/docs-images/67/56563286/images/4-2.jpg "Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 4")
4 1. Einführung: Bedeutung der Energieeffizienz (2) a. Je weniger Energie (el. Energie / Wärme) benötigt wird, desto eher wird eine Energieversorgung auf der Basis regenerativer Energien erreicht. b. Die Wirtschaftlichkeit der Produktionen muss bei steigenden Energiepreisen erhalten bleiben. Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten [%] [WERT] % [WERT] % * Jahr Quelle: Universität Stuttgart EEP 2013 Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 4
5 2. Strategien zur Steigerung der Energieeffizienz Minderung des Energieeinsatzes durch I. Organisatorische / logistische Maßnahmen II. Verbesserung / Optimierung bestehender Prozesse III. Implementation neuer Prozesse Verbesserung: Energieeinsatz wird grundsätzlich gemindert Optimierung: Das Optimum des Energieeinsatzes kann definiert werden, es ist bekannt und wird (nahezu) erreicht Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 5
6 3. Energiebilanz an Trocknern einschließlich Nachverbrennung Beispiel: Lackieren von Automobilkarosserien θθ > 300 C HH RR > 1100 kw ca. 750 C TNV: Thermische Nach-Verbrennung (210 Linien in Deutschland) Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 6
7 4. Strategische Ansätze und realisierte Projekte A. Vergrößerung Abluftvorwärmer TNV: Schwierig in Bestandsanlagen wegen baulicher Enge! Absenkung TNV-Temperatur, Nachrüstung Katalysator: z.b. Einsparung Decklack (WOB): Erdgas ca. 500 kw je Linie, kurze Absenkung Abluftvolumenstrom insgesamt oder/und temporär LAVA: Lastabhängige Volumenstromanpassung ist realisiert. z.b. Einsparung Decklack: Erdgas ca. 400 kw je Linie, kurze Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 7
8 4. Strategische Ansätze und realisierte Projekte A. Vergrößerung Abluftvorwärmer TNV: Schwierig in Bestandsanlagen wegen baulicher Enge! Absenkung TNV-Temperatur, Nachrüstung Katalysator: z.b. Einsparung Decklack (WOB): Erdgas ca. 500 kw je Linie, kurze Absenkung Abluftvolumenstrom insgesamt oder/und temporär LAVA: Lastabhängige Volumenstromanpassung ist realisiert. z.b. Einsparung Decklack: Erdgas ca. 400 kw je Linie, kurze B. Energetische Entkopplung von Trockner und Abgasreinigung (sehr aufwändig) Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 8
9 4. Strategische Ansätze und realisierte Projekte A. Vergrößerung Abluftvorwärmer TNV: Schwierig in Bestandsanlagen wegen baulicher Enge! C. Absenkung TNV-Temperatur, Nachrüstung Katalysator Absenkung TNV-Temperatur, Nachrüstung Katalysator: z.b. Einsparung Decklack (WOB): Erdgas ca. 500 kw je Linie, kurze Erdgaseinsparung: (25 40) % T Absenkung Abluftvolumenstrom insgesamt oder/und temporär LAVA: Lastabhängige Volumenstromanpassung ist realisiert. z.b. Einsparung Decklack: Erdgas ca. 400 kw je Linie, kurze B. Energetische Entkopplung von Trockner und Abgasreinigung (sehr aufwändig) Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 9
10 4. Strategische Ansätze und realisierte Projekte A. Vergrößerung Abluftvorwärmer TNV: Schwierig in Bestandsanlagen wegen baulicher Enge! C. Absenkung TNV-Temperatur, Nachrüstung Katalysator Absenkung TNV-Temperatur, Nachrüstung Katalysator: z.b. Einsparung Decklack (WOB): Erdgas ca. 500 kw je Linie, kurze Erdgaseinsparung: (25 40) % D. Absenkung Abluftvolumenstrom insgesamt oder/und temporär Absenkung Abluftvolumenstrom LAVA: Lastabhängige Volumenstromanpassung ist realisiert. z.b. Einsparung (insgesamt Decklack: oder/und Erdgas ca. 400 temporär) kw je Linie, kurze Erdgaseinsparung: (20 30) % B. Energetische Entkopplung von Trockner und Abgasreinigung (sehr aufwändig) Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 10
11 5. Ausblick Erdgaseinsparung durch externe Abluftaufkonzentration und Wärmerückgewinnung Quelle: TU Clausthal, AWS Group AG, Crone Wärmetechnik GmbH, CVET GmbH Einsparpotenzial Erdgas: ca. (70 75) % z.b. Decklack (WOB): Erdgas ( ) kw je Linie ( steht noch nicht endgültig fest) Institut für Umweltwissenschaften Steigerung der Energieeffizienz am Beispiel von Trocknern für die Serienlackierung von Automobilen 11
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