März 2025 – Amortisierung nach 43 Tagen – Estnischer Energy Scout nutzt Abwärme als Ersatz für Industrieofen

Wolf Group OÜ ist Hersteller von isolierenden Polyurethan-Schaumstoffen (PU), Fugendichtungsmassen, Klebstoffen und Oberflächenbehandlungen. Das 1994 gegründete Unternehmen mit Hauptsitz in Tallinn, Estland, hat sich zu einem der führenden Hersteller in Europa entwickelt. Die Wolf Group verfügt über Produktionsstätten in Estland, Spanien und Frankreich sowie über weitere Vertriebsniederlassungen im Vereinigten Königreich, in Deutschland, Portugal, Rumänien, Lettland, Litauen und der Ukraine. Die Wolf Group beschäftigt weltweit über 400 Mitarbeiter. Die Produkte der Wolf Group sind aus dem Bedürfnis entstanden, die Energieeffizienz von Gebäuden durch eine deutliche Verbesserung ihrer Wärmedämmeigenschaften zu steigern – „Wir sparen Energie“.

Bei der Herstellung von PU-Schaumstoffen werden verschiedene viskose Chemikalien verwendet, die im kalten Zustand mehr Aufwand, Zeit und Energie erfordern, um sie genau zu mischen, zu pumpen und zu dosieren. Durch die Erhöhung der Temperatur der Chemikalien kann die Viskosität verringert werden, aber dieser Erwärmungsprozess verbraucht viel Energie.

Wie in den meisten Fabriken der Welt wird in diesen Prozessen Druckluft verwendet, die von Kompressoren bereitgestellt wird. Die meisten Kompressoren sind nicht sehr effizient, sie wandeln nur ca. 10–20 % in Druckluft um, während ca. 80–90 % der verbrauchten Energie in Wärme umgewandelt werden. Aus diesem Grund nutzen viele Produktionsbetriebe die Abwärme bereits zur Erwärmung der Umgebungsluft in Produktions- und Lagerräumen.

Andererseits ist die Investition in einen Industrieofen kostspielig (75.000 €) und mit einer Nennleistung von 45 kW auch energieintensiv. Die Kombination der verfügbaren Abwärme und der Ansatz, die Chemikalien vor der Verarbeitung zu erhitzen, bergt ein großes Potenzial für Energieeffizienz.

Der Energy Scout Raimond Press hatte die Idee, eine Wärmekammer direkt neben dem Kompressor zu errichten, in die die entstehende Wärme geleitet wird. Die Kühlsysteme von Kompressoren arbeiten in der Regel mit Luft oder Öl. Die installierten Kompressoren sind luftgekühlt, sodass die Wärmeenergie über ein Belüftungsrohr leicht in die speziell angefertigte Kammer geleitet werden kann. Nachdem die heiße Luft den Inhalt erwärmt hat, wird die leicht abgekühlte Luft auf der anderen Seite der Kammer nach außen geleitet und zusätzlich zur Beheizung des Lagers verwendet.

Abwärmenutzung

  • Branche: Chemikalien für Bauzwecke
  • Energiequelle: Elektrizität/Abwärme
  • Einsparpotenzial: 212 MWh/Jahr
  • Einsparpotenzial CO2: 132 Tonnen CO2/Jahr
  • Potenzielle Kostenreduktion: 21.000 €
  • Investitionskosten: 2.500 €
  • Amortisationszeit: 43 Tage
© Wolf Group OÜ. 3D-Projektentwurf.
© Wolf Group OÜ. Schaumstoffe, Dichtungsmittel und Klebstoffe lassen sich schneller verarbeiten, wenn sie leicht erwärmt werden.
Intermediate Bulk Container (IBC, deutsch: Innenliegender (umrahmter, eingefasster) Schüttgutbehälter, Großpackmittel) mit einem Fassungsvermögen von 1.000 Litern.

Es wurde ein einfacher Prototyp erstellt, um die Effizienz zu testen und eine Überhitzung zu verhindern, indem ein Lagerregal mit Plastikfolie umwickelt wurde. Die Tests waren erfolgreich und es kam zu keiner Überhitzung. Der Prototyp hat sich in vielerlei Hinsicht als vorübergehende Lösung bewährt, da ständig ein Ofen zur Verfügung steht, der keine zusätzliche Energie verbraucht.

Um die Idee umzusetzen, erstellte der Energy Scout Raimond Press eine 3D-Zeichnung der Kammer. Das Design leitet die Luft vom Kompressorausgang durch die gesamte Kammer. Das Design verfügt über eine Trennwand, um die Wärmeaustauschfläche zu maximieren, und leitet den Wärmestrom nach unten und wieder nach oben, bevor er die Kammer verlässt und das Lager beheizt. Derzeit wird die Kammer in größerem Maßstab aus Furnierschichtholzträgern und Sperrholz gebaut. Die Kammer wird ein Lagerregal enthalten, das vier sogenannte „Intermediate Bulk Container“ (IBC) aufnehmen kann, die jeweils 1000 Liter Chemikalien fassen.

Die Lösung könnte möglicherweise auf viele andere Arten in verschiedenen Produktionsstätten angepasst werden, je nach den spezifischen Anforderungen der Produktion, solange ein Bedarf an irgendeiner Art von Heizung besteht und Restwärmeenergie verfügbar ist.
Die Abluft hat eine Temperatur von etwa 50 °C, was die Einsatzmöglichkeiten eines solchen Systems einschränkt. Da Kompressoren nur bei Betrieb Wärme erzeugen, muss Druckluft für die Fertigung verwendet werden, um Restwärmeenergie zu gewinnen. Möglicherweise ist eine bessere Vorausplanung erforderlich, da die Aufwärmzeit aufgrund der geringeren Wärmeabgabe im Vergleich zu einem elektrisch betriebenen Ofen länger ist.

Durch die Teilnahme an den Young Energy Europe-Schulungen, brachte das Projekt viele Ideen hervor, die es wert sind, erforscht zu werden, aber kein anderer Ansatz hatte eine so kurze Amortisationszeit. In nur 43 Tagen hat sich die Investition von 2.500 € durch Energieeinsparungen in Höhe von 21.000 € pro Jahr, die durch den Verzicht auf einen Elektroherd erzielt wurden, amortisiert. Die estnische Jury verlieh diesem Projekt den ersten Platz im Wettbewerb 2024.

© Wolf Group OÜ. Es passt zusammen – Energy Scout Raimond Press und das Motto der Wolf Group.