Wärmerückgewinnung - Energie effizient nutzen

Wärmenutzung

Welche inner- oder außerbetrieblichen Abwärmequellen und -senken sich miteinander kombinieren lassen, hängt zwar immer von den individuellen Gegebenheiten eines Unternehmens ab, dennoch zeigen sich in der Praxis einige bewährte Standardlösungen.

Typische Einsatzbereiche für die Nutzung von Abwärme als Wärme sind:

- Heizung oder Unterstützung bestehender Heizsysteme
- Warmwasserbereitung 
- Wärmeintensive Prozesse 

Abwärme lässt sich häufig direkt im eigenen Betrieb nutzen. Überschüsse können – je nach Standort und Infrastruktur – in Nah- oder Fernwärmenetze oder an benachbarte Unternehmen abgegeben werden. So wird Abwärme effizient verwertet und zugleich ein Beitrag zu Energieeffizienz und Nachhaltigkeit geleistet.

Stromerzeugung

Ab Temperaturen von etwa 110 °C lässt sich Abwärme nicht nur für Wärme- oder Kälteanwendungen, sondern auch zur Stromerzeugung nutzen. Typische Quellen sind Verbrennungsabgase sowie Prozessabluft aus Produktions- und Energiewandlungsanlagen.

Steht die Abwärmeleistung nicht kontinuierlich oder nur mit Schwankungen zur Verfügung, eignen sich im Teillastbetrieb insbesondere Kolbenmaschinen, während bei gleichmäßiger Leistung häufig Turbinen zum Einsatz kommen.

Wie bei der Kälteerzeugung ist auch hier eine hohe jährliche Betriebsdauer sowie ein möglichst konstanter Volllastbetrieb entscheidend für die Wirtschaftlichkeit. Der erzeugte Strom kann im eigenen Betrieb genutzt oder in das öffentliche Netz eingespeist und vermarktet werden.

Kälteerzeugung

Kälte wird in der Industrie für Prozesse, Kühlräume und Klimatisierung benötigt und meist mit strombetriebenen Kompressionskältemaschinen erzeugt. Eine effiziente Alternative sind wärmebetriebene Sorptionskältemaschinen, die Abwärme nutzen und so Strom sparen können.

Für den Betrieb sind in der Regel mindestens 75 °C (Absorption) bzw. 60 °C (Adsorption) erforderlich – abhängig von Anlagentyp, Abwärmemedium und gewünschter Kältevorlauftemperatur.

Sorptionskältemaschinen eignen sich besonders zur Grundlastabdeckung und sind bei hohen Betriebsstunden wirtschaftlich.
Kältespeicher und zusätzliche Kompressionskältemaschinen können Lastschwankungen und Spitzenlasten abfangen.

Kaskadennutzung

Abwärme mit höheren Temperaturniveaus eignet sich besonders gut für eine Kaskadennutzung. Dabei werden mehrere Prozesse so hintereinandergeschaltet, dass die Abwärme schrittweise auf einem jeweils niedrigeren Temperaturniveau weiterverwendet wird.
Auf diese Weise lässt sich ihr energetisches Potenzial optimal ausschöpfen.

Beispiel: Kaskadennutzungin ORC-Anlagen
Im ersten Schritt wird die Hochtemperatur-Abwärme einer Feuerungsanlage in einer ORC-Anlage (Organic Rankine Cycle) zur Stromerzeugung genutzt. Die dabei entstehende Abwärme besitzt ein geringeres Temperaturniveau, kann jedoch weiterhin effizient eingesetzt werden – etwa zur Wärmebereitstellung oder zur Kälteerzeugung mithilfe einer Sorptionskältemaschine.
  

Aus Abwärme wird Zukunft –  individuell auf Sie zugeschnitten.

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