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Ressourceneffizienz in der Industrie: Potenziale der Abwärmenutzung

Abwärme aus Produktionsprozessen ist in vielen Anwendungen eine unvermeidliche Begleiterscheinung. Diese sinnvoll zu verwenden, spart wertvolle Ressourcen und die Produktion von schädlichen Klimagasen ein. GEBRO HERWIG hat sich daher die Aufgabe gestellt, die Abwärmenutzung für Unternehmen und Privathaushalte zu optimieren.

Wo bildet sich Abwärme aus Produktionsprozessen?

Viele Produktionsprozesse und Anlagen erzeugen direkt und indirekt eine Abwärme. Typische Beispiele dazu sind folgende:

  • Metallherstellung (Hüttenwerke)
  • Metallverarbeitung und -veredelung (Glühöfen)
  • Stromerzeugung
  • Trocknungsprozesse (Feuchtereduktion, Abbinden, Lacktrocknung)
  • Prozesschemie
  • Reibwärme an Elektromotoren und hydraulischen Systemen.


Die Abwärme entweicht in vielen Prozessen unbenutzt in die Umgebung. Das gilt auch für die Fälle, in denen offene Flammen oder indirekte Wärme beim Erzeugen von Strom entstehen. So haben Verbrennungsmotoren einen mechanischen Wirkungsgrad von gerade einmal 30 %. 7/10 der eingeführten Energie werden von den Kraftmaschinen in Wärme umgesetzt.

Welche Vorteile hat die Nutzung von Abwärme für Unternehmen und die Umwelt?

Prozesswärme, die schon verfügbar ist, muss nicht mehr durch elektrische Energie oder unter Einsatz von Brennstoffen erzeugt werden. Das spart Kosten bei Anschaffung und Verarbeitung. Außerdem senkt es den Ausstoß von klima- und gesundheitsschädlichen Abgasen, was sich positiv auf die Umwelt auswirkt.

Vorteile von Abwärme jetzt nutzen

Marius Wiegard

Marius Wiegard

Kundenberater Heizung, Lüftung, Sanitär

Abwärme in der Industrie nutzen

Sollte die Industrie Abwärme nutzen?

Für die Industrie ist die Verwendung von Abwärme empfehlenswert. Mit einer konsequenten Abwärmenutzung lassen sich nicht nur hohe Beträge für Wärmeenergie einsparen. Das Unternehmen senkt mit der Nutzung von Abwärme aus Produktionsprozessen auch den eigenen CO₂-Fußabdruck. Das kann ebenfalls helfen, Kosten zu sparen. Außerdem lässt sich so die Fertigung und Produktion insgesamt umweltfreundlicher gestalten.

Wie kann die Industrie durch Abwärme profitieren?

Möglichkeiten der Abwärmenutzung in Unternehmen können wie folgt aussehen:

  • Direktnutzung der Prozesswärme
  • Erzeugung von Strom
  • Erzeugung von Druckluft
  • Erzeugung von Kälte

Welche Technologien und Systeme gibt es zur Nutzung von Abwärme?

Für die direkte Abwärmenutzung wird lediglich ein einfacher Wärmetauscher benötigt. Dieser kann das Unternehmen selbst oder über Fernwärme auch andere Haushalte versorgen.

Die Abwärme aus Produktionsprozessen kann auch für die Erzeugung von Strom zugänglich gemacht werden. Dazu werden Stirling-Motoren mit angeschlossenen Anlagen verwendet. Diese Lösung ist auf technischer Ebene komplex, aber machbar. Statt eines Generators lässt sich an den Stirling-Motor auch ein Kompressor anschließen. Damit wird die Herstellung der teuren Energieform Druckluft praktisch kostenlos. Auch Kompressor-Klimaanlagen lassen sich so kostengünstig herstellen.

Abwärme aus Produktionsprozessen kann zum Kühlen benutzt werden, was über die Absorber-Aggregate funktioniert. Diese werden an einer Stelle erhitzt und es bilden sich an einer anderen Stelle des Aggregats die gewünschten tiefen Temperaturen. Diese lassen sich anschließend für Kühlhäuser oder Klimatisierung verwenden.

Wie kann die Energieeffizienz in der Industrie durch die Nutzung von Abwärme verbessert werden?

Um Abwärme aus Produktionsprozessen sinnvoll zu verwenden, ist eine gründliche Analyse erforderlich. Je nach Menge der verfügbaren Wärmestrahlung lassen sich unterschiedliche Effekte damit erzielen. Die Abwärmenutzung zu Heizzwecken ist dabei die einfachste Umsetzung, die sich auch für Fernheizung einsetzen lässt. Je technisch anspruchsvoller die Abwärmenutzung ist, desto höher sind die anfänglichen Investitionskosten. Gut kalkuliert und umgesetzt, zahlt sich die sinnvoll und effizient eingesetzte Abwärme aus Produktionsprozessen aber in wenigen Jahren von selbst.

Welche gesetzlichen Rahmenbedingungen gibt es für die Nutzung von Abwärme in der Industrie?

Der Ausbau der Nutzung von Fernwärme ist ein Teil des deutschen Klimaschutzplans. Abwärme aus Produktionsprozessen ist damit ein zentraler Bestandteil der geplanten Energieversorgung. Die Unternehmen werden mithilfe von Förderprogrammen und Subventionen dazu animiert, mehr in Fernheizungen und Abwärmenutzung zu investieren. Die Vergabe von CO₂-Zertifikaten spielt beim Ausbau der Fernheizung eine zusätzliche Rolle. Sanktionen und diverse gesetzliche Regelungen sind gegenwärtig aber erst im Planungsstadium (Stand April 2023).

 

 

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