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Abwärmenutzung im Unternehmen: Nutzen Sie Abwärme zur Effizienzsteigerung

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Urheber: roostler | Fotolia

Von Christian Schweizer,

Die meisten thermischen oder mechanischen Prozesse in Industrie und Gewerbe sind Quellen für ungewollte Wärmeverluste. Entsprechend groß ist deren Bandbreite: Sie reicht von Produktionsanlagen und Motoren über Druckluft-, Kühl- und Klimaanlagen bis hin zu Prozesswärme und Abwässer, die an die Umwelt abgegeben werden. An bestimmte Trägermedien wie Wasser oder Luft gebunden oder diffus über die Oberfläche geben diese Quellen Wärme ab – Energie, die Sie im Betrieb sinnvoll nutzen können.

Heute verfügbare Energieeffizienztechnologien bieten sehr gute Möglichkeiten, den betrieblichen Energiebedarf durch die Nutzung von Abwärme dauerhaft zu reduzieren. Zudem zeigen Praxiserfahrungen, dass ein Großteil der Abwärmenutzungsmaßnahmen Renditen im zweistelligen Prozentbereich aufweist. Die beste Effizienzmaßnahme ist allerdings, Abwärme gar nicht erst entstehen zu lassen.

Grundsatz: Vermeidung vor Verwertung

Die wichtigste Regel lehnt sich an erfolgreiches Abfallmanagement an: Abfälle, die nicht entstehen, müssen auch nicht wiederverwertet oder entsorgt werden. Betrachtet man Abwärme als „Energie-Abfall“, gilt das Gleiche: Die Vermeidung der Entstehung von Abwärme schont Energieressourcen und spart Kosten.

Ansatzpunkte für eine wirksame Optimierung bei der Abwärmevermeidung bieten die folgenden Fragestellungen:

  • Dimensionierung: Ist der zugrunde liegende Prozess richtig dimensioniert oder sind unnötige Überkapazitäten vorhanden? Können unnötige Aufheiz- oder Abkühlphasen vermieden werden?
  • Steuerung: Wird die Anlage oder der Prozess richtig gesteuert? Sind beispielsweise ineffiziente Betriebspunkte oder Leerläufe vorhanden und vermeidbar?
  • Temperaturniveau: Ist das derzeit gewählte Temperatur- bzw. Intensitätsniveau tatsächlich erforderlich? Oder kann der Prozess auch bei niedrigeren Temperaturen gefahren werden?
  • Dämmung: Kann eine bessere Dämmung die Wärmeverluste der Anlage verringern und die Abwärmemengen reduzieren? Ist eine größere Dämmschichtdicke ebenfalls wirtschaftlich?
  • Wartung: Wird die Anlage ausreichend gewartet? Mangelnde Wartung erhöht z. B. die Reibung und damit den Energiebedarf.
  • Alternativen: Sind energetisch vorteilhaftere Alternativprozesse einsetzbar, um das gleiche Resultat zu erzielen?

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Nach der erfolgreichen Minimierung der Abwärmemenge liegt der Fokus möglicher Maßnahmen auf den nicht vermeidbaren Abwärmequellen im Betrieb. Diese sollten eindeutig identifiziert und umfassend untersucht werden.

Bestandsaufnahme im Betrieb

Die Messung von Abwärme ist ohne größeren technischen Aufwand kaum möglich, da sie sich schnell diffus verbreitet.

Empfehlung: Bevor Sie in teure Messtechnik investieren, überprüfen Sie Ihre Prozesse mit dem Online-Tool des Bayerischen Infozentrums UmweltWirtschaft (izu): Der Abwärmerechner hilft Ihnen, das Potenzial in Ihrem Betrieb zu identifizieren: www.izu.bayern.de/abwaermerechner

Möglichkeiten der Abwärmenutzung

Prüfen Sie für die identifi zierten Abwärmequellen nacheinander die folgenden Strategien zur erfolgreichen Reintegration der Abwärme:

1. Direkte Integration der Abwärme in Prozesse und Anlagen

Die direkte Nutzung von Abwärme ist oft die konstruktiv einfachste und kostengünstigste Variante. Gelingt es, die Abwärme aus einem Prozess oder aus der Umgebung wieder zurückzugewinnen, kann diese im selben Prozess bzw. derselben Anlage weiterverwendet werden. Setzen Sie hierfür Wärmeübertrager ein, die die Abwärme auf ein Transportmedium übertragen, welches die Wärme dann einer weiteren Verwendung zuführt. Beispiele für die direkte Nutzung sind die Verbrennungsluftvorwärmung oder Vorwärmung und Trocknung der Ausgangsstoffe bzw. die Vorwärmung von Wasser.

2. Integration der Abwärme in andere Betriebsprozesse

Ist eine direkte Nutzung der Abwärme nicht möglich, sollten Sie eine betriebsinterne Verwendung der Abwärme auf einem möglichst hohen Temperaturniveau in anderen Prozessen oder zur Raumheizung oder Warmwasserbereitung anstreben. Wenn die Temperatur nicht ausreicht, kann das Temperaturniveau der Abwärme gegebenenfalls mittels Wärmepumpen erhöht werden.

3. Weitergabe der Abwärme an Dritte

Möglich ist auch die Abgabe nicht intern nutzbarer Abwärme an Dritte, z. B. an benachbarte Unternehmen, in das Nah- bzw. Fernwärmenetz oder zur Wärmebedarfsdeckung von öffentlichen Gebäuden und Haushalten. Zwar sind hierfür Verluste beim Transport der Abwärme einzuplanen, oft ist aber die Abgabe von Wärme trotzdem gewinnbringend.

4. Umwandlung der Abwärme in andere Nutzenergieformen

In Fällen besonders intensiver Abwärmeentstehung kann diese auch in andere Nutzenergieformen, wie Kälte oder Strom umgewandelt werden. Dies setzt jedoch umfangreiche Investitionen voraus.

Empfehlung: Die Vermeidung und/oder Nutzung von Abwärme birgt in den meisten Betrieben hohe Energieeffizienzpotenziale. Nutzen Sie diese Einsparmöglichkeiten konsequent und prüfen Sie schnellstmöglich Ihre Prozesse. Vielleicht können Sie ja schon im nächsten Winter Heizungskosten sparen oder im Sommer ganz auf eine Heizung zur Warmwassergewinnung verzichten.

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