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Projektbeispiel: Abwärmenutzungskonzept

Abwärmenutzungskonzept für die Giesserei Wolfensberger AG

Bei vielen Prozessen in Industriebetrieben fallen grosse Abwärmeströme an, die bisher oft ungenutzt an die Umgebung abgegeben wurden. Durch die Reduktion des Energieverbrauchs bzw. eine sinnvolle Weiterverwertung der Abwärme kann die Energieeffizienz gesteigert werden. In einer Studie für die Giesserei Wolfensberger AG wurde untersucht, wie die Energieeffizienz der elektrisch betriebenen Brennprozesse von Gussformen gesteigert werden kann. Diese Arbeit wurde auch von den Elektrizitätswerken des Kantons Zürich (EKZ) gefördert.

Umsetzung und Ergebnis

Mit Temperatur- und Volumenstrommessungen konnten die Abwärmeströme quantitativ ermittelt werden. Ein Simulationsmodel für den Temperaturverlauf im Ofen und am Ofenaustritt ermöglicht es, verschiedene Betriebssituationen zu analysieren.

Die maximal nutzbare thermische Energie der 27 im Werk stehenden Öfen beträgt 1.264 Mio. kWh pro Jahr. Für drei Konzepte zur Nutzung der Abwärme wurde das Energie-rückgewinnungs- bzw. das Einsparpotential ermittelt, welches durch bessere Wartung und Isolation der Brennöfen erreicht werden kann.

Eine Verbesserung der Wärmedämmung der Öfen ermöglicht Einsparungen von 862‘300 kWh/Jahr bei der elektrischen Energie. Die Nutzung der Abwärme aus unsanierten Öfen kann den Heizölbedarf um 63 % bzw. 66‘900 l senken. Die Trocknung von Frischholz mit der zur Verfügung stehenden Abwärme steigert den Brennwert um 618‘000 kWh. Eine Nutzung der Abwärme für die Heizung und Trocknung von Holz ist wirtschaftlich sinnvoll. Eine Nutzung der Abwärme in einem ORC-Prozess zur Erzeugung von Strom ist dagegen mit sehr hohen Kosten verbunden.

Abbildung, in der die Temperaturverläufe im Ofen und in der Abgase am Austritt des Ofens
Nachbildung der Temperaturverläufe im Ofen und in der Abgase am Austritt des Ofens
Abbildung des Wärmeverlusts durch Konvektion durch den Kamin und durch die Wände des Ofens
Wärmeverlust durch Konvektion durch den Kamin und durch die Wände des Ofens

Auf einen Blick

Beteiligte Institute und Zentren:

Projektpartner:  

Mitfinanzierung:

Projektstatus: beendet

Projektdetails