Energetische Optimierung der Wirbelschichtgranulation

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Abwärme nutzen. Erdgasbedarf reduzieren.

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ProjektdatenBeschreibung
StandortWeißandt-Gölzau, Sachsen-Anhalt
BetreiberIPT-Pergande Gesellschaft für Innovative Particle Technology mbH
Investition in die zentrale DrucklufterzeugungCa. 2 Mio. €
Inbetriebnahme der zentralen Druckluftversorgung2023
AnwendungWirbelschichtgranulation und -trocknung
Prozessluftvolumenstrom30.000 m³/h
Wärmebedarf der Prozessluftvorwärmung800 kW
Erdgasbedarf vor OptimierungCa. 4 Mio. kWh/a
Direkte CO₂-Emissionen vor OptimierungCa. 800 t/a
Genutzte Abwärmeleistung400 kW
ErdgaseinsparungCa. 2 Mio. kWh/a beziehungsweise bis zu 50 %*
CO₂-MinderungCa. 400 t/a

Abwärme nutzen. Erdgasbedarf halbieren.

Am Standort Weißandt-Gölzau nutzt die Pergande Gruppe Abwärme aus der zentralen Drucklufterzeugung zur Vorwärmung der Prozessluft einer Wirbelschichtgranulationsanlage. Die Wärmerückgewinnung stellt 400 kW Wärmeleistung bereit und vermindert die direkten CO₂-Emissionen um rund 400 Tonnen jährlich.

Aufgabenstellung

Die betrachtete Wirbelschichtgranulationsanlage benötigt einen Prozessluftvolumenstrom von 30.000 m³/h. Für dessen Erwärmung sind 800 kW Wärmeleistung erforderlich. Vor der Optimierung betrug der jährliche Erdgasbedarf rund 4 Mio. kWh, verbunden mit direkten CO₂-Emissionen von etwa 800 Tonnen.

Gleichzeitig fiel bei der Drucklufterzeugung Abwärme an, die über Rückkühlsysteme ungenutzt an die Umgebung abgegeben wurde. Ziel war es, diese Wärme in die Prozessluftversorgung einzubinden und die erdgasbasierte Wärmeerzeugung entsprechend zu reduzieren.

Technische Umsetzung

Mit einer Investition von rund 2 Mio. € zentralisierte Pergande die Drucklufterzeugung am Standort. Seit 2023 versorgt eine zentrale Druckluftstation die Produktionsanlagen über ein gemeinsames Netz.

Die Abwärme der Kompressoren wird über einen Wasserkreislauf erfasst und einem Wärmespeicher zugeführt. Ein Wärmeübertrager überträgt die zurückgewonnene Wärme auf die Prozessluft der Granulationsanlage. Mit 400 kW deckt die Abwärmenutzung die Hälfte des erforderlichen Wärmebedarfs. Die konventionelle Wärmeversorgung stellt die verbleibende Leistung bereit und ergänzt die Versorgung bei schwankender Abwärmeverfügbarkeit.

Ergebnis und Weiterentwicklung

Der Erdgasbedarf der betrachteten Prozessluftvorwärmung lässt sich um rund 2 Mio. kWh jährlich reduzieren. Die direkten CO₂-Emissionen sinken damit von etwa 800 auf 400 Tonnen pro Jahr. Zugleich verringern sich die Betriebskosten durch die Nutzung einer bereits vorhandenen Wärmequelle.

Der weitere Ausbau sieht die Anbindung zusätzlicher Produktionsanlagen und die Integration weiterer Wärmequellen vor. Ergänzend arbeitet Pergande mit Forschungspartnern an einem digitalen Zwilling des Standorts, um Stoff- und Energieflüsse zu untersuchen und weitere Effizienzpotenziale zu erschließen.

Die Einsparungen beziehen sich auf die betrachtete Prozessluftvorwärmung und sind abhängig von Abwärmeverfügbarkeit, Anlagenauslastung und Betriebsparametern.