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BIBEBUVABSc in MaschinentechnikSchwerölersatz bei Jura CementEnergietechnik / Betreuer: Prof. Beat EngeliExperte: Dr. Rudolf BauerProjektpartner: Jura Cement AG, Wildegg AG / Cornaux NEDie Zementherstellung ist ein äusserst energieintensiver Prozess. Als Energieträger kommen die verschiedenstenBrennstoffe zum Einsatz. Nebst Kohle und alternativen Stoffen wie Altreifen, Kunststoffgranulat,Altöl u. a. wird teilweise immer noch Schweröl eingesetzt. Aus ökonomischen wie ökologischen Gründenmöchte die Firma Jura Cement AG an ihren beiden Produktionsstandorten Wildegg AG und Cornaux NEdas Schweröl vollständig ersetzen. Als Ergebnis dieser Thesisarbeit liegen nun Konzepte zur Umsetzungdieses Projektes vor.Martin KropfSchweröl hat bei Raumtemperatureine Konsistenz vergleichbar mitflüssigem Honig; bei kälteren Temperaturenfliesst es kaum mehr.Um Schweröl überhaupt verpumpenzu können, muss es deshalbauf ca. 60 °C aufgewärmt werden.Heisswasser und Dampf sorgenfür die Temperierung. Um eine effizienteVerbrennung sicherzustellen,wird es sogar auf eine Temperaturvon 130 °C gebracht. DasWasser bzw. der Dampf werden inDampfkesseln befeuert, welchemit Gas und Leichtöl beheizt werden.Insgesamt entspricht derenergetische Aufwand zur Erwärmungdes Schweröls ca. 20% derdarin enthaltenen Energie!In beiden Werken der Jura CementAG dient das Schweröl im Zementofengrundsätzlich zwei Zwecken:einerseits als Brennstoff zur Prozessstabilisierungund andererseitsist es eine wichtige Komponentebeim Anfahren des Ofensnach einer Revision oder längerenProduktionsunterbrüchen. Erstereskann der Fall sein, wenn beispielsweiseaus technischen Gründenkeine Kohle zur Verfügungsteht. In Cornaux verfügen zusätzlichein Gesteinsbrecher und dieRohmehlmühle (nur beim Anfahrendes Ofens) über einen Schwerölbrenner.Deren heisse Abgase dienender Trocknung des Aufgabeguts.Der Jahresbedarf anSchweröl liegt für beide Werke beimehreren hundert Tonnen.Nach Aufnahme des Ist-Zustandesmit den Daten zu Verbrauch, Anlagenund Kosten stand die Erarbeitungverschiedener Konzeptefür den Schwerölersatz an. Fürjeden Verbraucher wurden mehrereVarianten mit den BrennstoffenLeichtöl, Altöl und Erdgas ausgearbeitet.Für den Brecher war zudemdie Nutzung von Prozessabwärmezu untersuchen.Zu den einzelnen Alternativen istgrundsätzlich folgendes zu sagen:– Altöl ist mit Abstand am günstigsten.Da der Markt eher abnehmendist, muss aber für grössereEinkaufsmengen miteinem höheren Preis gerechnetwerden. Aufgrund der schwankendenQualität und der möglichenVerschmutzungen ist vonden Emissionen her gesehennur eine Verbrennung im Zementofenmöglich. Ein Vorteil ist,dass bestehende Schwerölanlagenohne grosse Investitionenumgenutzt werden können.– Leichtöl hat einen sehr hohenund vor allem konstanten Brennwertund eine hohe Verfügbarkeit,ist aber teuer. Es kommtdaher eher als Reservebrennstoffin Frage. Ein weiterer Vorteilsind die in beiden Werkenbereits vorhandenen Leichtöltanks.– Erdgas setzt keine Lagerkapazitätvoraus und ist relativ günstig.Allerdings bestehen werksinternnoch keine Leitungen. Ohneteure Liefergarantie ist zudembesonders in kalten Monatenmit Versorgungsunterbrüchenzu rechnen.– Abluft muss auf einem hohenTemperaturniveau, in grossenMengen und auf kurze Distanzverfügbar sein, um im Prozesswirtschaftlich eingesetzt werdenzu können. In Cornaux sind dieseVoraussetzungen nur bedingterfüllt.Basierend auf den technischenund wirtschaftlichen Bewertungenwurden zusammen mit dem AuftraggeberEmpfehlungen für dasweitere Vorgehen abgegeben.210 ti.bfh.ch