Energiedienstleistung zur Steigerung der Energieeffizienz von Spritzgießmaschinen im Kunststoffbereich

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Ziel des Projekts ist die Erstellung einer Machbarkeitsstudie zur Untersuchung der organisatorischen und technischen Rahmenbedingungen für das Anbieten einer neuen Dienstleistung zur Steigerung der Energieeffizienz für Kunststoffspritzgießmaschinen. Mit dieser Dienstleistung soll die im Kunststoffspritzgießprozess entstehende Wärme nutzbar gemacht werden und für andere, potentielle Nutzer angeboten werden können.

Kunststoffspritzgießmaschinen sind energieintensive Produkte, die zum Teil im Dreischichtbetrieb eingesetzt werden und "rund um die Uhr" hohe Mengen an Energie benötigen. Jährlich werden in Österreich dafür 140 GWh an Energie benötigt. Interessant am Spritzgießprozess ist, dass auf der einen Seite hohe Mengen an Energie gezielt zugeführt werden müssen und auf der anderen Seite eine entsprechende Kühlung sichergestellt werden muss, damit kurze Einspritzzyklen erreicht werden können. Wärmemanagement ist daher in Bezug auf eine gute Energieeffizienz zentral.

Bei Energiemessungen stellte sich heraus, dass 80% der über die Antriebe, die Heizung und die Nebenaggregate zugeführten Energie als Wärme über das Hydrauliköl und die Werkzeugkühlung abgeführt werden. Diese Abwärme kann für eine weitere Abwärmenutzung bereitgestellt werden, jedoch müssen die vorhandenen niedrigen Temperaturen von ca. 15 - 25°C mittels einer Wärmepumpe auf ein höheres nutzbares Temperaturniveau (ca. 60°C) gebracht werden.

Die Nutzung der Abwärme wurde für die drei Anwendungsbeispiele eines Bürogebäudes, eines naheliegenden Wohnhauses und eines Gewächshauses genauer untersucht. Die zur Verfügung stehende Wärmemenge für das Wohnhaus ist durch die vorhandenen Transportverluste um ca. 40% geringer als für eine Nutzung in einem Bürogebäude, weshalb ein möglichst kurzer Transportweg gewählt werden sollte. Bei einer Umsetzung mit der Beheizung von Gewächshäuser können mit der im Referenzunternehmen vorhandenen Wärmemenge ca. 23 der Gewächshäuser mit Plexiglasverglasung beheizt werden.

Um diese Abwärme zur weiteren Nutzung als Dienstleistung anbieten zu können, wird das sogenannte Anlagencontracting gewählt. Hierbei errichtet und betreibt der Contractor (z.B. Spritzgießmaschinenhersteller, Energiedienstleister, etc.) die Anlage zu Bereitstellung der Energie und verkauft an den Abnehmer (z.B. Maschinenanwender) die Energie in der gewünschten Form. Bei einer Nachhaltigkeitsbewertung dieser Dienstleistung zeigen sich in den drei Säulen der Nachhaltigkeit, nämlich Ökologie, Ökonomie und Soziales positive Effekte. Vor allem ergeben sich ökonomische Vorteile durch die neue Einnahmenquelle bzw. die erzielten Energieeinsparungen. Durch den verringerten Gesamtressourcenverbrauch ergeben sich auch positive ökologische Effekte

Eine Umsetzung dieser Dienstleistung ist jedoch für jede Anwendung individuell zu gestalten. Wichtig ist die ganzheitliche Betrachtung der Energiebedarfsstruktur bei jeder einzelnen Umsetzung.

Projektleiter

A.o. Univ.Prof. DI Dr. techn. Wolfgang Wimmer
DI Rainer Pamminger (Projektorganisation)

Projekt- und Kooperationspartner

• Engel Austria GmbH
  DI Michael Bauer, Michael.Bauer@engel.at

A.o. Univ.Prof. DI Dr. techn. Wolfgang Wimmer
DI Rainer Pamminger (Projektorganisation)
Technische Universität Wien,
Institut für Konstruktionswissenschaften (E307)
Forschungsbereich ECODESIGN
Getreidemarkt 9, A-1060 Wien
Tel.: +43 (1) 58801 30753
E-Mail: pamminger@ecodesign.at
Web: www.ecodesign.at