Reduzierung von Energiekosten Der Wärme- und Stoffaustausch lässt sich optimieren

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Zeppelin Systems GmbH

Allgaier Process Technology GmbH

Steigende Energiepreise und CO₂-Kosten sowie das Ziel einer nachhaltigen Produktion sind die großen Herausforderungen für Unternehmen weltweit. Besonders hohe Potenziale zur Senkung von Energiekosten bietet die Optimierung thermischer Prozesse. Wie dies gelingt, beschreibt Daniel Mössinger, Maschinen- und Anlagenprojektierung Trocknungstechnik, Allgaier Werke.

Herr Mössinger, wie viel Energie lässt sich beim thermischen Trocknungsprozess im Durchschnitt sparen?

Bei thermischen Trocknungsprozessen sind bis zu 30 Prozent Energieeinsparung z. B. durch Maßnahmen der Wärmerückgewinnung und Anlagenoptimierung möglich. Zudem besteht die Möglichkeit, dass externe Wärmequellen den Trocknungsprozess zu 100 Prozent mit der erforderlichen Wärme versorgen, etwa durch Abwärmenutzung aus anderen Prozessen. Als verfahrenstechnischer Systemlieferant mit langjähriger Erfahrung unterstützt Allgaier Process Technology bei der Evaluierung individueller Einsparmöglichkeiten.

Welche Möglichkeiten gibt es bei der Wärmerückgewinnung?

Potenziale für Energieeinsparung ergeben sich beispielsweise durch die Wärmerückgewinnung aus der warmen Trocknerabluft. Durch das teilweise Kondensieren von feuchter Trocknerabluft in individuell ausgelegten Wärmetauschern kann zusätzlich die latente Wärme der Abluft genutzt werden, was die Effizienz weiter erhöht. Außerdem kann bei einem kombinierten Trocknungs- und Kühlprozess die Restwärme aus dem getrockneten Feststoff durch Rückführung der Abluft aus der Kühlzone rückgewonnen werden. Um den Einsatz fossiler Brennstoffe weiter zu reduzieren, besteht zudem die Möglichkeit, dass die rückgewonnene Wärme mit Wärmepumpen auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird, um dadurch noch effizienter zur Trocknerbeheizung verwendet zu werden.

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Lässt sich auch der Prozess an sich optimieren?

Durch eine Analyse des vorhandenen Trocknungsprozesses, z. B. durch Messungen vor Ort, kann eine Effizienzsteigerung durch Anpassung des Trocknerdesignpunktes erreicht werden. So lässt sich beispielsweise verhindern, dass Produkte mit hohem energetischem Aufwand unnötig übertrocknet werden. Im Zuge dieser Anlagenüberprüfung können auch die vor- und nach- gelagerten Prozessschritte untersucht werden. Bei Trommeltrocknern besteht die Möglichkeit, durch Anpassungen der Trommeleinbauten eine Optimierung des Wärme- und Stoffaustausches zu erzielen. Bei dem Design von Neuanlagen kann zusätzlich der Effekt der Verdunstungskühlung berücksichtigt werden. Dabei wird durch die Nutzung der im Feststoff enthaltenen Restwärme Wasser verdampft und eine weitere Effizienzsteigerung im Trocknungsprozess erreicht.

Welche weiteren Möglichkeiten gibt es noch?

Trocknungsanlagen können anstelle von Gas oder Öl auch alternativ z.B. mit Elektroenergie, Biogas, etc., beheizt werden. Generell sollte geprüft werden, ob nutzbare Abwärme auch aus externen Wärmequellen zur Verfügung steht und genutzt werden kann. Bei Neuanschaffung können neue, energieeffiziente Trocknersysteme integriert werden, z. B. das Trommeltrockner/-kühler System TK-D Duo. Mit einer zweigeteilten Bauform des Zentralbereiches zur separaten Absaugung der Abluftströme aus der Trockenzone und aus der Kühlzone ist die getrennte Abführung und Entstaubung der beiden Abluftströme möglich. Die warme, aber trockene und entstaubte Kühlerabluft wird als vorgewärmte Trocknungsluft in den Prozess zurückgeführt und führt dadurch zu einer Wärmerückgewinnung aus dem getrockneten, warmen Feststoff. 

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