Abwärmenutzung und Einsatz erneuerbarer Energieträger in einem metallverarbeitenden Betrieb

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Die Joh. Pengg AG in Thörl/Steiermark ist ein führender Hersteller von ölschlussvergüteten Drähten für die Automobil-, Elektro- und Maschinenbauindustrie. Die Herstellung von öl-schlussvergütetem Draht ist ein energieintensiver Prozess mit mehreren Erwärmungs- und Abkühlungsvorgängen sowie Verformungsschritten. Im gegenständlichen Projekt wurden nach der Aufnahme des Ist-Zustandes beim Energieeinsatz (Energieflussbild) Möglichkeiten der Steigerung der Energieeffizienz und des Einsatzes erneuerbarer Energieträger untersucht.

Das Energieflussbild weist einen Gesamtenergieeinsatz von 45,35 Mio kWh/a aus, davon entfallen 26% auf elektrischen Strom und 74% auf Erdgas. Mit einem Energiekostenanteil am Umsatz von 6,8% liegt der Betrieb über dem Durchschnitt der Branche. Strom wird zu 58% in den mechanischen Antrieben für die Drahtherstellung, zu 32% für die Raum- und Prozess-wärmebereitstellung, zu 6% für die Beleuchtung, sowie zu 4% für die Drucklufterzeugung eingesetzt. Beim Erdgas entfallen 60 % auf direkte Prozesswärme für die Drahtherstellung (Erdgaseinsatz in Öfen und Hochtemperaturbädern), 29% auf die Heißwasserbereitstellung zur Beheizung der Niedertemperaturbäder und der Produktionshallen, 5% auf die Gasheiz-strahler zur Hallenbeheizung, 3% auf die Kessel zur Beheizung der Büroräume und 3% auf das Notstromaggregat und den Exomat.

Zur Energieeffizienzsteigerung wurden Maßnahmen vorgeschlagen, die es erlauben den Erd-gaseinsatz um 5,70 Mio kWh/a und den Stromeinsatz um 1,13 Mio kWh/a zu reduzieren. Der Energiekostenanteil am Umsatz würde dadurch von 6,8% auf 6,0% sinken. Es hat sich gezeigt, dass durch Abwärmenutzung der Öfen für die Beheizung der nachgelagerten ochtemperaturbäder die größten Energieeffizienzsteigerungen bewirkt werden können.

Um den verbleibenden Erdgaseinsatz durch erneuerbare Energieträger zu substituieren, wurde der Ersatz der erdgasbefeuerten Kessel zur Bereitstellung von Prozessheißwasser durch einen biomassebefeuerten Kessel vorgeschlagen. Durch diese Maßnahme würde der Erdgaseinsatz um weitere 9,9 Mio kWh/a reduziert werden. Außerdem könnte dabei betriebseigene Rest-stoffe verfeuert werden. Eine Erhöhung des Einsatzes von Wasserkraftstrom ist aus wirt-schaftlichen Gründen nicht zu empfehlen.

Durch die Einbeziehung von einschlägigen Firmen bei den Überlegungen zu den Maßnahmen konnten die Voraussetzungen für deren praktische Realisierbarkeit berücksichtigt werden. Gleichgelagerte Ausgangspositionen für diese kaskadische Energienutzung wären in Öster-reich auch bei anderen Drahtproduzenten gegeben, bei der Stahldrahterzeugung und bei der Herstellung von Drahtelektroden oder auch im Buntmetallbereich. Die Ergebnisse lassen sich zudem auf alle Betriebe übertragen, in denen für einzelne Produktionsschritte Prozesswärme eingesetzt wird und Abwärme entsteht oder Prozessfolgen einen Wechsel von Wärmebe-handlung und anderen Bearbeitungsvorgängen beinhalten.

Von der Vielzahl der Möglichkeiten zur Energieeffizienzsteigerung wurden einige bereits umgesetzt. Weiterführende Untersuchungen im Rahmen von Einzelprojekten wurden vorge-schlagen. Insgesamt konnte mit dem Projekt ein Weg aufgezeigt werden, wie man die Pro-duktion in einem metallverarbeitenden Betrieb in die Richtung .Nachhaltige Technologie-entwicklung. im Sinne der .Fabrik der Zukunft. beeinflussen kann.

Projektleiterin:
Dipl.-Ing. Henrike Bayer
JOANNEUM RESEARCH, Institut für Energieforschung

Partner:
Joh. Pengg AG

Kontakt

Dipl.-Ing. Henrike Bayer
JOANNEUM RESEARCH
Institut für Energieforschung
Elisabethstraße 5
A 8010 Graz
Tel.: +43 316 876-1422
Fax: +43 316 876-1320
E-Mail: henrike.bayer@joanneum.at