Industrieanzeiger 14.2022

Energieintensive Industriestandorte aus den Branchen
Chemie, Eisen und Stahl, Zement, Glas, Papier
sowie Raffinerien produzieren vor allem durch
Rauchgase viel überschüssige Wärme, die derzeit
aber nur selten genutzt wird. Denn häufig ist das
nicht einfach so machbar: Das Temperaturniveau ist
niedrig, die Abwärme fällt dezentral oder unregelmäßig
an und ist teilweise stark verschmutzt. „Dennoch
gibt es bereits einige Leuchtturmprojekte, an denen
wir auch beteiligt sind“, sagt Sven Schreiber, Geschäftsführer
der Alfa Laval Mid Europe GmbH. Denn
das Unternehmen ist unter anderem auf Wärmetauscher
spezialisiert und berät Kunden auch hinsichtlich
deren Potenzials im Bereich Abwärmenutzung.
In Hamburg hat man das
» Die Shopfloor-Spezialisten
kennen die Anlage,
sind aber nicht in den
Nachhaltigkeitsmeetings. «
Quelle: Sven Schreiber, Alva Laval
bereits komplett umgesetzt:
Die Kupferhütte Aurubis nutzt
nur etwa ein Viertel ihrer Abwärme
intern, mit dem Rest
versorgt sie seit 2018 durch
eine 3,7 km lange, neu gebaute
Leitung die öst liche Hafen-
City. Dieser erste Strang spart
jährlich etwa 20.000 t Kohlendioxid-Ausstoß
ein. Außerdem muss das Unternehmen
kein Kühlwasser mehr aus der Elbe entnehmen.
Ab der Heizperiode 2024/25 sollen dann bereits rund
20.000 weitere Hamburger Haushalte mit Industriewärme
aus der Kupferproduktion beliefert werden.
So könnten jedes Jahr bis zu 100.000 t CO 2 -Emissionen
in der Hansestadt eingespart werden. Die angestrebte
Wärmelieferung stelle nach Aussage des Unternehmens
die größte Nutzung von industrieller Abwärme
in Deutschland dar.
Sie entsteht in der sogenannten Kontaktanlage, einem
Teil der Kupferraffination, in der in mehreren
Schritten durch eine exotherme chemische Reaktion
Schwefelsäure hergestellt wird. Für den Fernwärmetransport
muss das heiße Wasser eine Ausgangstemperatur
von 90 °C haben. Um das zu erreichen, musste
Aurubis einen komplett neu konstruierten Zwischenabsorber
errichten, in dem die Prozesstemperatur
bei der Schwefelsäureherstellung nicht wie bisher
50 °C, sondern 120 °C beträgt. Die höhere Temperatur
führt aber auch zu einem exponentiellen Anstieg
des Korrosionspotenzials der Säure, dem herkömm -
liche Werkstoffe nicht lange standhalten würden:
Die hochkonzentrierte Schwefelsäure ist so aggressiv,
dass sie sogar Stahlblech perforiert. Dies stellte
neben dem Druck und der Hitze eine große Herausforderung
dar.
Um die hohen Anforderungen zu erfüllen, lieferte
Alfa Laval acht semigeschweißte Plattenwärmetauscher,
speziell angepasst an die anspruchsvolle Prozessumgebung.
Die Plattenbleche der Sonderkonstruktionen
bestehen aus Hastelloy D-205, einer
besonders korrosionsbeständigen Nickelbasislegierung.
Die Wärmetauscher bieten konstruktionsbedingt
eine Temperaturannäherung
von 3 °C. Das Wasser ist deshalb
IM ÜBERBLICK
Oft sind sich Firmen nicht
nach dem Wärmetausch nur wenige
bewusst, über welchen
Grad kühler als die Säure. Aurubis hat
Schatz sie mit ihrer Abwärme
verfügen. Diese kann
rund 20 Mio. Euro für den Umbau der
Anlagen sowie die Verlegung der Wärmeleitung
an die Werksgrenze investiert,
vielseitig genutzt werden,
nicht nur im Winter.
nochmals 16 Mio. kamen vom zuständigen
Energiedienstleister Enercity. Die Erfahrungen
werden auch in das Forschungsvorhaben Norddeutsches
Reallabor eingebracht,
um einen Transfer für weitere
Projekte dieser Art zu ermög -
lichen.
Potenziale aufzeigen
Um das bisher meist ungenutzte
Potenzial der industriellen
Abwärme europaweit
abschätzen zu können, verzahnt
ein Konsortium aus Universitäten und Forschungseinrichtungen
wie dem Fraunhofer-Institut
für System- und Innovationsforschung ISI verschiedene
Datenbanken im EU-Projekt sEEnergies. Inzwischen
wurden über 1800 Industriestandorte integriert.
Dabei wurde klar: In Deutschland entstehen
mehr als 35 % der industriellen Abwärme maximal
zehn Kilometer von bestehenden Fernwärmesyste-
Bild: Tom Oettle
Anreize für Eigennutzung schaffen
Selbst kleine Firmen wie Spritzguss-Zulieferer könnten ihre
Abwärme geschickter nutzen, etwa durch ORC-Verstromung
und anschließende Eigennutzung sowie Heizung der Geschäftsräume,
auch über die eigenen Firmenwände hinaus.
Durch passende Fördertöpfe muss das auch nicht alleine
gestemmt werden. Um dieses Potenzial zu heben, braucht
es aber auch politische Weichenstellungen. So könnten
auch für CO 2
-Emissionen, die außerhalb
des Firmengeländes vermieden
werden, kostenlose Zertifikate für den
EU-Emissionshandel zugeteilt werden.
Alexander Gölz,
Chefredakteur
Industrieanzeiger
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