Praxisbeispiel: Kälteerzeugung mit Kältemaschinen

In der unternehmerischen Praxis treffen energieeffiziente Technologien häufig auf vergleichbare Bedingungen innerhalb einzelner Branchen. Auch bei der Vermeidung, Nutzung oder Verstromung von Abwärme lassen sich so erfolgreiche Praxislösungen oft auf weitere Unternehmen übertragen.

Der Hintergrund

Besteht kein Wärmebedarf im Unternehmen oder kann der vorhandene Wärmebedarf nicht sinnvoll aus Abwärme gedeckt werden, kann neben Wärme auch Kälte aus Abwärme erzeugt werden. Die sorptionsbasierten Verfahren der Kälteerzeugung basieren auf einer reversiblen Anlagerung eines Arbeitsmittels an ein Sorptionsmittel. Je nachdem, ob die Anlagerung an ein flüssiges oder festes Medium erfolgt, werden Absorptions- und Adsorptionskältemaschinen unterschieden. 

Absorptionskältemaschinen arbeiten mit Abwärmetemperaturen im Bereich von etwa 80 bis 160 °C und erreichen je nach Abwärmetemperatur, Stufigkeit der Kältemaschine und eingesetztem Kälte-/Sorptionsmittel Temperaturen von 5 °C (beimStoffpaar Wasser – Lithiumbromid) bis zu Temperaturen unter 0 °C (beim Stoffpaar Ammoniak – Wasser). 

In Adsorptionskältemaschinen wird als Kältemittel häufig Wasser eingesetzt, das an einen Feststoff wie Silikagel oder Zeolith reversibel gebunden wird. Die typischen Antriebstemperaturen von Adsorptionskältemaschinen liegen tiefer als die minimalen Antriebstemperaturen für Absorptionskältemaschinen und werden mit 60 bis 95 °C angegeben.

Die Anwendung

Die Roth Werke GmbH ist ein Hersteller von Energie- und Sanitärsystemen mit weltweiten Niederlassungen und ca. 1.100 Mitarbeitern. 2010 wurde im Rahmen einer energetischen Optimierung der Heizung für die Behälterfertigung einer von zwei Ölkesseln stillgelegt und durch drei Sole/Wasser-Wärmepumpen (Kompressionswärmepumpen) ersetzt. Mithilfe dieser Wärmepumpen kann Prozessabwärme auf ein Temperaturniveau von etwa 50 °C angehoben und zu Heizzwecken genutzt werden. Die Wärmepumpen heizen die Halle während der Produktionszeit. Der noch vorhandene Ölkessel wird nur noch als Spitzenlastkessel eingesetzt. Durch die Nutzung von Prozessabwärme mithilfe der Wärmepumpen konnte der Energieverbrauch der Heizung um knapp 1,7 GWh pro Jahr reduziert werden. Durch den Betrieb der Wärmepumpen mit Kühlwasser aus dem Produktionsprozess wurde zusätzlich die Kältemaschine um 21 % entlastet.

Mehr zum Thema

Downloads

Erfolgreiche Abwärmenutzung im Unternehmen.

Zum Shop

Infoblatt Leuchtürme energieeffiziente Anwärmenutzung

Dämmung von Anlagen in Industrie und Gewerbe.

Zum Shop