Wärmedämmung 30.10.2009, 19:43 Uhr

Wolle dämmt Industrieofen  

Energie sollte vor allem da eingespart werden, wo am meisten zu holen ist. In der Stahlindustrie beispielsweise ist der energetische Einsatz enorm hoch. Als Dämmstoffe in Industrieöfen nehmen es jetzt Hochtemperaturwollen mit traditionellen feuerfesten Materialien wie etwa Schamotten auf. VDI nachrichten, Bonn, 30. 10. 09, ber

In Deutschland gehen laut Umweltbundesamt (UBA) fast 40 % des industriellen Energieverbrauchs auf Industrieöfen zurück, die teils mit hohen Temperaturen über 600 °C arbeiten. Industrieöfen werden zur Wärmebehandlung sowie zum Brennen, Schmelzen, Sintern und Kalzinieren benötigt. Sie ermöglichen bei hohen Temperaturen beispielsweise Guss- und Verformungsverfahren, die Herstellung von Spezialstählen und warmfesten Legierungen.

Gesetzliche Vorgaben wie das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) haben die Branche vor die Herausforderung gestellt, Industrieöfen so zu bauen und zu betreiben, dass Energie sparsam und effizient genutzt wird.

Zudem weht den exportorientierten Ofenbauern der scharfe Wind des Wettbewerbs auf den Weltmärkten ins Gesicht. Noch behaupten deutsche Anlagenbauer mit einem Marktanteil von ca. 20 % den ersten Platz vor den Hauptkonkurrenten USA, Japan und Italien.

Der Druck auf die Branche hat längst seine Wirkung gezeigt, beispielsweise bei der Wärmedämmung im Innenraum von Hochtemperaturöfen.

Mit dem Austausch traditioneller Feuerfestprodukte wie z. B. Schamotte durch die Zustellung der Industrieöfen mit Feuerleichtsteinen und Produkten aus Hochtemperaturwollen (HTW) können gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe geschlagen werden: Einsparungen beim spezifischen Energieverbrauch von bis zu 50 %, eine beachtliche Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades und die Minderung der CO2-Emissionen bis um die Hälfte – sowie die wirtschaftlichen Vorteile beim Emissionshandel.

Im Vergleich zu traditionellen Produkten überzeugen HTW durch gute technische Eigenschaften. Ihre geringe Wärmeleitfähigkeit etwa mindert Energieverluste, ihre Beständigkeit gegen Temperaturwechsel ist nahezu unendlich.

„Bis vor 20 Jahren galten HTW noch als Flusen. Neben der als krebserregend eingestuften Aluminiumsilikatwolle (ASW), auch fälschlicherweise Keramikfaser genannt, wurde seit Anfang der 80er-Jahre nicht eingestufte Alkaline-Earth-Silikat-Wolle (AES) entwickelt, die in einigen industriellen Anwendungen als Ersatzstoff eingesetzt werden kann“, erklärte Heinz Wimmer vom Deutschen Verband der Hersteller und Verarbeiter von Hochtemperaturwollen DKFG kürzlich auf einem Expertenforum zur Energieeffizienz im Industrieanlagen- und Ofenbau im Bonner Umweltministerium.

Während AES-Wolle zu 70 % zur Wärmedämmung in Haushaltsgeräten wie Ceranfeldern, Backöfen und Toastern und ASW-Produkte bevorzugt in Industrieöfen eingesetzt werden, ist die Autoindustrie auf HTW-Typen angewiesen, mit denen Dieselrußfilter und Katalysatoren ummantelt werden.

Eine Kombi aus HTW-Modulen und Feuerleichtsteinen hat sich im Praxistest bewährt

Seit vielen Jahren verbaut man HTW auch in Schmiedeöfen, die auf Temperaturen bis zu 1350 oC erhitzt werden. Wimmer: „Für das Aufheizen eines Industrieofens mit traditioneller, schwerer Zustellung braucht man mehrere Tage, bei HTW-Produkten nur 24 h. Das senkt die Kosten enorm und erleichtert die Instandhaltung der Öfen.“ Im Praxistest haben sich Öfen mit Kombinationen aus Feuerleichtsteinen ergänzt durch HTW-Module bewährt.

Beachtliche Energieeinsparungen bringt auch die Nutzung der Abwärme aus Industrieöfen. Bei der kostenintensiven Aluminiumschmelze mit dem Energieträger Erdgas beispielsweise gehen in herkömmlichen Öfen 45 % des Energieeinsatzes durch Abwärme verloren.

Durch technische Optimierungen der Öfen lassen sich der Abwärmeverlust auf 6,2 % reduzieren und dafür 31,5 % der Wärme für andere Zwecke auskoppeln gleichzeitig steigt der Anteil der direkten Nutzwärme von 44 % auf 52,3 %.

Noch interessanter ist das Recycling von Aluminium, für das nur etwa 5 % der Energie benötigt wird, die die Erzeugung von Primäraluminium erfordert. Das Metall kann beliebig oft ohne Qualitätsverlust wiederverwertet werden.

Auch die Ausbeute ist beachtlich: Sie liegt bei 92 % des eingesetzten Alu-Schrotts. Das Gaswärme-Institut Essen konnte durch Vorschaltung eines Pyrolyseverfahrens die Ausbeute an Sekundäraluminium auf 96 % erhöhen. Mehr Energie- und Ressourcenschonung geht kaum noch. M. WOLLENWEBER

Ein Beitrag von:

  • Marianne Wollenweber

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