Initiative zur Nutzung von Energieeffizienz und solarer Prozesswärme in steirischen Betrieben (Styrian PromisE)

Die Erhöhung der Energieeffizienz durch Wärmerückgewinnung bzw. optimierte Prozesse mit geringerem Energiebedarf stellt für die meisten produzierenden Betriebe ein Potenzial, die Energiekosten zu senken, dar. Die Komplexität der verschiedenen Prozesse mit unterschiedlichem Wärmebedarf auf verschiedenen Temperaturniveaus macht es aber auf den ersten Blick nicht einfach, die vorhandenen Potenziale zu finden und ein energietechnisch sinnvolles Wärmetauschkonzept zu erstellen. Die Pinch-Analyse stellt hier ein methodisches Werkzeug zur Verfügung, welches auf schnelle Weise den maximalen Wärmerückgewinnungsanteil liefert. In weiterer Folge können Wärmetauscher-Netzwerke entworfen werden, welche die entsprechenden Prozessströme energetisch miteinander kombinieren – heiße Ströme erwärmen kalte Ströme und umgekehrt. Bei der Konstruktion des Wärmetauschernetzwerkes für bestehende Anlagen wird man immer auf die existierenden Rohrleitungen, Lage von Gebäuden, bestehenden Anlagenteilen etc. Rücksicht nehmen und aus den verbleibenden Varianten die betriebswirtschaftlich sinnvollste auswählen. Wo früher sowohl für das Heizen als auch das Kühlen externe Energie – also fossile Energieträger – eingesetzt wurden, übernimmt jetzt die Energie aus den Prozessen einen Teil des Bedarfs. Entsprechende Einsparungen an fossilen Brennstoffen wie Gas oder Öl und damit auch eine Reduktion der Energiekosten können damit realisiert werden.

Wie und wo diese Energie dem Prozess zugeführt werden kann, erfordert weitaus mehr Planung als bei herkömmlichen Energieversorgungssystemen. Vor den Überlegungen zum Einsatz von Solarenergie sollen alle anderen energetisch, finanziell und organisatorisch sinnvollen Möglichkeiten zur internen Energie­rückgewinnung genutzt werden.

Folgende Schritte sind bei der Analyse der optimalen Integration solarthermischer Anlagen in bestehende Wärme­versorgungs­systeme zu unternehmen:

• Systematische Erfassung der Energieströme
• Berechnung des minimalen theoretischen Heiz- bzw. Kühlbedarf
• Ermittlung des Wärmebedarfs, der sinnvoll solarthermisch oder durch andere erneuerbarer Energieformen gedeckt werden kann
• Auslegung eines Wärmetauschernetzwerkes
• Auslegung einer solarthermischen Anlage bzw. weiterer „Back up Systeme“ mit erneuerbarer Energie
• Wirtschaftlichkeitsanalyse