ENERGIEEFFIZIENZ IN DER CHEMISCHEN INDUSTRIE WACKER CHEMIE AG, WERK NÜNCHRITZ

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1 ENERGIEEFFIZIENZ IN DER CHEMISCHEN INDUSTRIE WACKER CHEMIE AG, WERK NÜNCHRITZ Johann Eibl, Leiter Technik, 24. September 2009 CREATING TOMORROW'S SOLUTIONS

2 AGENDA 1. WACKER Chemie AG 2. Energiekosten 3. Beispiele für Energie-Einsparmaßnahmen im Werk Nünchritz 4. Ergebnisse und Ausblick Werk Nünchritz Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 1

3 AGENDA 1. WACKER Chemie AG 2. Energiekosten 3. Beispiele für Energie-Einsparmaßnahmen im Werk Nünchritz 4. Ergebnisse und Ausblick Werk Nünchritz Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 2

4 ERFOLGREICH SEIT MEHR ALS 90 JAHREN Wacker Chemie AG Gegründet 1914 von Dr. Alexander Wacker Konzernsitz ist München WACKER- Konzern (2008) Umsatz: 4,30 Mrd. EBITDA: 1,06 Mrd. Konzernergebnis: 438 Mio. Netto-Cashflow: 22 Mio. F&E: 163 Mio. Investitionen: 916 Mio. Beschäftigte: Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 3

5 WACKER: HOCH INTEGRIERTE PRODUKTION AUF BASIS VON ZWEI ROHSTOFFEN Rohstoffe Vorprodukte Endprodukte Industrien der Kunden Siliciummetall Siloxan Pyrogene Kieselsäure Silicone Bau Automobilzulieferer Farben und Lacke Textil Druck und Papier, Pflegeprodukte Polysilicium Siliciumwafer Hochreine Siliciumwafer Halbleiter Solarkristalle Solarwafer Solar Module Beschichtungen, Klebstoffe Vinylacetatethylen Dispersionspulver Bau (Fliesenkleber, Trockenmörtel, Wärmedämmverbundsysteme) Ethylene Ethylen Vinylacetatmonomer Polyvinylacetat Druckerpatronen / Beschichtungen Kaugummi- Rohmasse Keten Feinchemikalien Arzneimittel Agrochemikalien Kunststoffe Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 4

6 KURZPROFIL WERK NÜNCHRITZ 2009 Rohstoffe: Produkte: Hauptanwendungen: Silicium, Methanol Silane, Siloxan, Silicone, pyrogene Kieselsäuren Bau, Chemie, Consumer Care, Energie, Elektronik, Gesundheit, KFZ, Papier, Textil Abnehmer: rund 85% im Ausland *) ca. 40% Übersee *) Mitarbeiter: 922 (inkl. 69 Azubi) *) Investitionen seit 1999: über 550 Mio. *) Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 5 *) Stand 12/08

7 AGENDA 1. WACKER Chemie AG 2. Energiekosten 3. Beispiele für Energie-Einsparmaßnahmen im Werk Nünchritz 4. Ergebnisse und Ausblick Werk Nünchritz Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 6

8 ERDGAS-KOSTEN IM WERK NÜNCHRITZ SEIT 2005 UM ÜBER 50 % ANGESTIEGEN Nettokosten normiert 350% 350% 300% 300% 250% 250% 200% 200% 150% 150% 100% 100% RF RF Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 7

9 ANSTIEG DER STROM-BEZUGSKOSTEN SEIT 2004 EBENFALLS ÜBER 100 % Nettokosten normiert 250% 250% 200% 150% 100% 50% RF 2009 Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 8

10 AGENDA 1. WACKER Chemie AG 2. Energiekosten 3. Beispiele für Energie-Einsparmaßnahmen im Werk Nünchritz 4. Ergebnisse und Ausblick Werk Nünchritz Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 9

11 EINSPARMÖGLICHKEITEN VON ENERGIEKOSTEN Verbesserung der Energieversorgungsbasis Reduzierung des Energieverbrauchs Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 10

12 EINE FUNDIERTE DATENBASIS IST DIE GRUNDLAGE FÜR ENERGIE-EINSPARUNGEN SAP Maßnahmen Prozessinformations- System (PI) Energiemanagementsystem Kennzahlen Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 11

13 MONITORING DER EINSPARMASSNAHMEN MITTELS KENNZAHLEN spez. Dampfbedarf einer Produktionsanlage 2,0 1,7 1,5 1,2 1,0 0,7 0 3 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /0 9 spez. Dampfbedarf einer Produktionsanlage Zielw ert Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 12

14 FÜR ENERGIEEINSPARMASSNAHMEN IST FUNDIERTES INGENIEURWISSEN UNABDINGBAR 1. Überdenken des Verfahrens, z. B. Kombination thermischer Trennverfahren mit mechanischen Verfahren Ionische Flüssigkeiten zur destillativen Trennung 2. Überprüfung der Prozessparameter, z. B. Beeinflussung der Kondensationsniveaus durch den Druck 3. Anwendung zusätzlicher Methoden, z. B. Pinch-Point-Methode Process Explorer für die Steuerung Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 13

15 BEISPIELE FÜR ENERGIEEINSPARMASSNAHMEN Ausgewählte Beispiele für Energieeinsparmaßnahmen Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 14

16 DURCH ZUSATZINVESTITIONEN IN AUSRÜSTUNGEN WIRD DER ENERGIEVERBRAUCH GESENKT Methanol-Wasser- Trennung Kühlwasser Kühlwasser Methanol Methanol-Wasser- Gemisch K-5580 Austausch der Füllkörper Methanol Aufstockung um 1 Kolonnenschuss Einsparung von ca t Dampf und ca. 1,7 Mio. m 3 Kühlwasser pro Jahr Anpassung der Verteilerböden Heizdampf Abwasser zur biol. Kläranlage Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 15

17 AUS ABWÄRME WIRD NUTZWÄRME (2): WÄRMEVERBUND DESTILLATION Energieabführung Energieabführung Produktstrom Niedrigsieder Kolonne I Zulauf Kolonne I I Zulauf Kolonne II II Produktstrom Niedrigsieder Kolonne II Energiezufuhr Produktstrom Hochsieder Kolonne I Energiezufuhr Produktstrom Hochsieder Kolonne II Einsparung von ca t Heizdampf und ca. 500 MWh Elektroenergie pro Jahr Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 16

18 DURCH WÄRMEVERBUNDSYSTEME KONNTEN ERHEBLICHE MENGEN AN DAMPF EINGESPART WERDEN Wärmeverbund Siloxan-Erzeugung Cyclen Cyclen Tanklager 125 C Dampf Trocknungskolonne Dampf Trennkolonne Einsparung von ca t Heizdampf und ca m 3 Kühlwasser pro Jahr 125 C 188 C 188 C Siloxan 45 C Tanklager Kühlwasser 85 C Cyclen- Siloxan-Gemisch 135 C Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 17

19 DIE SYSTEMATISCHE ANALYSE VON WÄRMEVERBRAUCH UND WÄRMEANFALL IM VERFAHREN FÜHRT ZU ERHEBLICHEN EINSPARPOTENTIALEN Wärmeverbund Siloxan-Erzeugung 115 C 80 C 115 C Einsparung von ca t Dampf und ca. 1,25 Mio. m 3 Kühlwasser pro Jahr Kühlwasser 105 C Dampf 65 C 90 C 50 C Dampf Dampf Dampf Extraktionskolonne 100 C 35 C Dampf 185 C Kühlwasser Siloxan 50 C Kühlwasser M2-Silan 20 C 132 C 195 C Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 18

20 DURCH HEIßE ABGASE WIRD HOCHKALORISCHER DAMPF ERZEUGT Verbrennungsanlage Abgase Flüssigrückstände Verbrennungskammer 950 C Dampferzeuger mit Abreinigung C 17-bar-Dampf Erzeugung von ca t Heizdampf und Einsparung von ca. 4,8 Mio. m 3 Kühlwasser pro Jahr zur Rauchgasreinigung 40 C Kühlung Kühlwasser Kühlwasser 82 C Kühlwasser 60 C Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 19

21 AGENDA 1. WACKER Chemie 2. Energiekosten 3. Beispiele für Energie-Einsparmaßnahmen im Werk Nünchritz 4. Ergebnisse und Ausblick Werk Nünchritz Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 20

22 DAMPFERZEUGUNG IM HEIZKRAFTWERK (AUF ERDGAS-BASIS) SEIT 2008 RÜCKLÄUFIG, REDUZIERUNG SPEZ. DAMPFVERBRAUCH UM ÜBER 80 % 160 % 100 % 160% 140% Dampferzeugung im Heizkraftwerk 120% 100% 80% 60% 40% 20% 2,0% 2,0 1,8% spezifische spezifischer Dampferzeugung Dampfverbrauch im Heizkraftwerk 1,6% 1,4% 1,2% 1,0% 0,8% 0,6% 0,4% 0,2% 0 % 0% RF 2009 Produktionsanstieg von 1999 bis 2008 um über 500 % 0,0% 0,0 Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 21

23 DAMPFERZEUGUNG DURCH WÄRMERÜCKGEWINNUNG IN ZUKUNFT IN GLEICHER GRÖSSENORDNUNG WIE IM HEIZKRAFTWERK 160% 160 % 140% 120% 100% 100 % 80% 60% 40% 20% 0 % 0% Dampferzeugung im Heizkraftw erk Dampferzeugung durch Wärmeverbunde Dampferzeugung durch Wärmerückgewinnung Produktionsanstieg von 1999 bis 2008 um über 500 % Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 22

24 STARKER RÜCKGANG DER CO 2 -EMISSIONEN DURCH DAMPFERZEUGUNG IM HEIZKRAFTWERK 140 % 100 % 120% Durch Wärmerückgewinnung und Wärmeverbund können 100% ca t CO 2 -Emissionen pro Jahr vermieden werden, dies entspricht dem Jahresverbrauch von ca bis 80% Haushalten. 60% Die spez. CO 2 -Emissionen sind um über 80 % zurückgegangen. 0 % RF Produktionsanstieg von 1999 bis 2008 um über 500 % 2009 CO2-Emissionen im Heizkraftw erk in % spez. CO2-Emissionen/Produkt 40% 20% 0% Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 23

25 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 24

26 BACKUP Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 25

27 DER STANDORT NÜNCHRITZ LIEGT AN DER ELBE, CA. 45 KM NORDWESTLICH VON DRESDEN. - BACK UP - Leipzig Riesa Nünchritz Meißen Elbe Freiberg Dresden Chemnitz Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 26

28 UNTERSUCHUNGEN ZUR NUTZUNG ALTERNATIVER ENERGIETRÄGER -BACK UP - Alternativen zum Erdgas- und Strombezug GuD-Kraftwerk Erneuerbare Energien, u. a. biogene Festbrennstoffe Bioethanol, Biodiesel, Biogas Wind- und Wasserkraft Geothermie Fossile Brennstoffe Heizöl Steinkohle Braunkohle/Braunkohlestaub Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 27

29 ERNEUERBARE ENERGIEN - BACK UP - Vorteile: generell günstigere Emissionen, vor allem CO 2 Nachteile: höhere Kosten als fossile Brennstoffe Standardanlagen um den Faktor kleiner als von uns benötigt Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 28

30 RÜCKGANG DES SPEZIFISCHEN BRUNNENWASSEREVERBRAUCHS UM ÜBER 90 % - BACK UP - Brunnenwasserverbrauch gesamt Zweitnutzung spez. Brunnenwasserverbrauch % 2500 Brunnenwasserbedarf 0 % Plan 2008 Produktionsanstieg von 1999 bis 2008 um über 500 % % spez. Brunnenwasserbedarf 0 % Wacker Chemie AG, Werk Nünchritz, Johann Eibl, Leiter Technik, , Seite 29