Top-Technologien zur Abwärmerückgewinnung für eine verbesserte Energieeffizienz in der Fertigung

Aug 22, 2023

In der Fertigungsindustrie ist die Energieeffizienz ein entscheidender Faktor, der nicht nur die Wirtschaftlichkeit des Betriebs, sondern auch die Umweltauswirkungen der Prozesse bestimmt. Angesichts der weltweiten Betonung von Nachhaltigkeit und der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks haben sich Abwärmerückgewinnungstechnologien zu einer entscheidenden Lösung für die Verbesserung der Energieeffizienz in der Fertigung entwickelt. Diese Technologien erfassen und nutzen die bei Herstellungsprozessen entstehende Wärme und reduzieren so den Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen.

Eine der vielversprechendsten Technologien zur Abwärmerückgewinnung ist der Wärmetauscher. Dieses Gerät überträgt Wärme von einem Medium auf ein anderes, ohne dass sich diese vermischen. In einer Fertigungsanlage könnte beispielsweise die von einer Maschine erzeugte Wärme auf ein Kühlmittel oder Luft übertragen werden, wodurch die Gesamtwärme reduziert und die Energieeffizienz verbessert wird. Wärmetauscher gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter Rohrbündel-, Platten- und Rippenrohrwärmetauscher, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen und Grade der Wärmerückgewinnung geeignet sind.

Eine weitere innovative Technologie ist der Organic Rankine Cycle (ORC), der sich besonders effektiv zur Rückgewinnung von Abwärme niedriger bis mittlerer Temperatur eignet. Das ORC-System verwendet eine organische Flüssigkeit mit einem niedrigeren Siedepunkt als Wasser und ermöglicht so die Stromerzeugung aus Abwärmequellen, die sonst als unzureichend angesehen würden. Diese Technologie ist insbesondere in Branchen wie der Chemie-, Pharma- und Lebensmittel- und Getränkeindustrie von Vorteil, in denen Abwärme niedriger bis mittlerer Temperatur häufig anfällt.

Thermoelektrische Generatoren (TEGs) erfreuen sich auch im verarbeitenden Gewerbe zunehmender Beliebtheit. Diese Geräte wandeln Wärme mithilfe des Seebeck-Effekts direkt in Elektrizität um, wobei aufgrund eines Temperaturunterschieds eine Spannung an einem Material erzeugt wird. TEGs sind kompakt, haben keine beweglichen Teile und erfordern nur minimale Wartung, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen Platz und Zuverlässigkeit entscheidend sind.

Darüber hinaus erfreuen sich in der verarbeitenden Industrie immer mehr Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), auch Kraft-Wärme-Kopplung genannt. KWK-Anlagen erzeugen gleichzeitig Strom und Nutzwärme aus derselben Energiequelle und verbessern so die Gesamtenergieeffizienz deutlich. Diese Systeme können an spezifische Herstellungsprozesse angepasst werden und sind somit eine vielseitige Lösung für die Abwärmerückgewinnung.

Wärmepumpen, eine weitere Technologie zur Abwärmerückgewinnung, nutzen eine kleine Menge hochwertiger Antriebsenergie, um eine große Menge minderwertiger Wärme zu erfassen und auf eine höhere Temperatur zu bringen. Sie können in einer Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt werden, darunter Raumheizung, Warmwasserbereitung und Prozessheizung.

Obwohl diese Technologien erhebliche Vorteile bieten, erfordert ihre Umsetzung eine sorgfältige Berücksichtigung von Faktoren wie der Qualität und Quantität der verfügbaren Abwärme, der Nähe von Wärmequellen und -senken sowie dem Gesamtenergiebedarf des Herstellungsprozesses. Darüber hinaus ist eine gründliche Kosten-Nutzen-Analyse unerlässlich, um sicherzustellen, dass sich die Investition in Abwärmerückgewinnungstechnologien positiv auszahlt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Abwärmerückgewinnungstechnologien eine überzeugende Möglichkeit für die Fertigungsindustrie darstellen, die Energieeffizienz zu verbessern und die Umweltbelastung zu reduzieren. Da der weltweite Drang nach Nachhaltigkeit anhält, werden diese Technologien eine immer wichtigere Rolle bei der Gestaltung der Zukunft der Fertigung spielen.