Verfahrenstechnik 08.05.2009, 19:41 Uhr

Dauerbrenner Energieeffizienz in der Chemie  

Auch wenn die Energiepreise gerade eine Verschnaufpause einlegen, arbeitet die Chemie daran, ihre Energiekosten zu minimieren. Denn keine andere Branche in Deutschland hat einen so hohen Bedarf. Auf der Messe Achema vom 11. bis 15. Mai zeigen ihre Zulieferer aus der Verfahrenstechnik ihre Lösungskonzepte für mehr Ressourceneffizienz. VDI nachrichten, Düsseldorf, 8. 5. 09, Si

Für den Bezug der Energie, die durch die Strom- und Dampfrohrleitungen der Chemie fließt, zahlen deutsche Unternehmen jährlich mehr als 5 Mrd. €, sagte Ulrich Lehner, Präsident des Verbands der Chemischen Industrie (VCI), Frankfurt, kürzlich auf dem Forum Zukunft „Neue Energiequellen mit Chemie“ in Berlin.

Energie und Ressourcen zu sparen wird deshalb trotz der konjunkturellen Krise in den nächsten Jahren der Treiber für das Geschäft der Prozesstechnikhersteller sein, wie Gottlieb Hupfer, der Vorsitzende des VDMA-Fachverbands Verfahrenstechnische Maschinen und Apparate auf der Wirtschaftspressekonferenz der Dechema im Vorfeld der Messe Achema in Frankfurt/Main erklärte.

Auch wenn die Rohstoff- und Energiepreise gerade eine Verschnaufpause einlegen, arbeitet die Chemieindustrie schon aus wirtschaftlichen Gründen stetig daran, ihre Energiekosten zu minimieren. Denn keine andere Branche in Deutschland hat einen so hohen Bedarf. Nach Angaben des VCI machen die Energiekosten in der Chemie rund 3 % der Bruttowertschöpfung aus. Im Vergleich dazu seien es beim Maschinenbau weniger als 2 % und bei der Elektroindustrie sogar nur 0,6 %. Den größten Anteil am Energiebedarf der deutschen Chemie hat laut den VCI-Informationen das Gas mit 55 % inne, 25 % entfallen auf elektrische Energie und 20 % auf andere Energieformen.

Von 2 % in der Pharmaindustrie bis zu 40 % in der Grundstoffindustrie reicht laut den Dechema-Angaben die Bandbreite der Energiekostenanteile an den Betriebskosten der deutschen Chemie. Die Prozessintensivierung biete hier zum Beispiel große Einsparchancen durch Verringerung der Zahl der Prozessschritte, die Mikroverfahrenstechnik, die Intensivierung des Wärme- und Stoffaustauschs sowie die nichtklassischen Formen des Energieeintrags.

Unabhängig davon, ob es sich um Pumpen, Mischen, mechanisches Trocknen oder Belüften handelt, Motoren sind in der chemischen Industrie allgegenwärtig. Sie machen nach Angaben der Leroy Somer Marbaise GmbH, Frankfurt/Main, alleine schon etwa 65 % des Stromverbrauchs einer Produktionsstätte aus. Die Optimierung der Antriebssysteme biete daher ein hohes Einsparpotenzial. Durch Motoren mit einem verbesserten Wirkungsgrad bei Antrieben mit fester Drehzahl, so der Hersteller, ließe sich der Stromverbrauch eines Standorts bereits um rund 10 % senken. Durch die Einführung drehzahlvariabler Motoren können laut den Unternehmensinformationen sogar mehr als 30 % bei dem betreffenden Antriebssystem eingespart werden. Die Copenhagen Energy setze z. B. in ihrer Wasseraufbereitungsanlage Islevbro neue, speziell für Pumpen konzipierte Elektromotoren mit Permanentmagneten des Frankfurter Herstellers ein. Die Investition in die neuen Hightech-Elektromotore werde sich voraussichtlich in weniger als 12 Monaten amortisieren.

Ein beträchtlicher Anteil der Energiekosten von Anlagen der Prozesstechnik wird auch durch das Aufheizen und Abkühlen von Stoffströmen verursacht. Deshalb ist die thermische Verwertung von Reststoffen mit niedrigem Heizwert – sie werden bislang in der Regel entsorgt – eine weitere Chance zur Kostensenkung, indem die Betriebe sich völlig neue Energiequellen erschließen. Beim Spezialisten für Feuerungstechnologie Saacke in Bremen zum Beispiel werden daher verstärkt Brenner und Anlagen angefragt, die mit heizwertarmen Abfallprodukten betrieben werden können. So genannte Armgase mit einem Heizwert bis hinunter zu 2 MJ/m3 können laut den Unternehmensangaben inzwischen stabil verbrannt und damit zur Energiegewinnung genutzt werden.

Bei der ZTS Pustkov in Polen wird laut den Saacke-Informationen beispielsweise ein H2-haltiges Abgas, das bisher abgefackelt wurde, in einer Brennkammer für die thermische Entsorgung von hochkonzentrierten Abwässern eingesetzt. Die Kombination beider Prozesse mache das bislang eingesetzte Stützgas nun nur noch zeitweise aus Verfügbarkeitsgründen notwendig.

Bis zu einem Heizwert von 8 MJ/kg können auch flüssige Reststoffe mit dem alternativen Feuerungskonzept genutzt werden. So verwertet beispielsweise ein spezieller SSB-Brenner für LCL (Low Caloric Liquid) die Molasse genannten Rückstände aus den Imcopa-Ölmühlen in Brasilien in einer weiteren Produktionsanlage, mit der das Unternehmen täglich bis zu 10 000 l Bioethanol erzeugt. 80 % der bisher eingesetzten Primärenergie am Standort würden nun durch den Reststoff geliefert.

Bis hin zur Logistik finden sich wirtschaftliche Lösungen für die Nutzung von Abfallprodukten mit niedrigem Heizwert. Denn dort wo Chemikalien per Schiff aus aller Welt ankommen und umgeschlagen werden, entstehen in den Tanks explosive Ablüfte. Im Terminal in Rotterdam werden diese Vents genannten Armgase nun genutzt, um Erdgas zu ersetzen und die benachbarte Destillation mit Wärme zu versorgen. Bei deren unterschiedlichen Zusammensetzungen liegt eine besondere Herausforderung in den schwankenden Heizwerten. Diese werden vor dem Brenner von einem Wobbe-Index-Messsystem registriert, der so positioniert ist, dass der entsprechende Luftbedarf zugeregelt ist, bevor das Gas am Brenner angelangt. Bis zu 60 % der Leistung des Thermalölkessels können jetzt durch die Vents erbracht werden. CAREN MÖHRKE/Si

Von Caren Möhrke/Jürgen Siebenlist

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