Installation

Großes Potential

Wärmerückgewinnung aus Abgas, Abluft & Co.

Freitag, 23.02.2024

Energie, die in gewerblichen und industriellen Prozessen eingesetzt wird, wird immer wertvoller.

Wärmerückgewinnung durch das Kreuzgegenstrom-Prinzip: Heiße Abgase und Heizungswasser werden aneinander vorbeigeleitet.
Quelle: Raab-Gruppe, Neuwied/Maisach
Wärmerückgewinnung durch das Kreuzgegenstrom-Prinzip: Heiße Abgase und Heizungswasser werden aneinander vorbeigeleitet.
Der schematische Aufbau einer Wärmerückgewinnung aus Abgas, ergänzt um Rauchsauger und Zugbegrenzer.
Quelle: Raab-Gruppe, Neuwied/Maisach
Der schematische Aufbau einer Wärmerückgewinnung aus Abgas, ergänzt um Rauchsauger und Zugbegrenzer.

Dies ist nicht nur der globalen Entwicklung der vergangenen zwei Jahre geschuldet – Stichwort: Krieg und Energiekrise. Schon vorher waren Klimaschutz sowie CO2-Reduktion die beherrschenden Treiber in der Energie- und Gebäudetechnik. Die Wärmerückgewinnung (WRG) aus Abgasen sollte daher priorisiert im Fokus stehen.

Die Zeit, als Abgas und damit Wärme ungenutzt durch Schornsteine entwich, ist vorbei. Zu sehr wirken sich die Energiepreise auf der Kostenseite aus. Doch mittel- und langfristig werden alle energetischen Prozesse auf dem Prüfstand stehen. Die Wärmerückgewinnung (WRG) mit Abgaswärmeübertragern kann bisher ungenutztes Potential ausschöpfen und die (Produktions-)Kosten verringern. Die positiven Effekte spüren insbesondere Unternehmen, die in ihren Produktionsvorgängen mit hohen oder sehr hohen Temperaturen arbeiten, von der Großbäckerei über die Lebensmittelindustrie, Härtereien und Gießereien bis hin zu metallverarbeitenden Unternehmen.

Gesetzliche Veränderungen wirken sich zusätzlich aus: So werden die Anforderungen sukzessive höher – größere Unternehmen müssen den Primärenergieverbrauch durch Energieaudits und Energiemanagementsysteme verringern. Darüber hinaus wird eine umweltfreundlichere Produktion wichtiger, weil sowohl bei der Auftragsvergabe als auch bei den Baubeteiligten verstärkt auf Ressourcenschonung geachtet wird.

Mithilfe von Wärmeübertragern lässt sich die bisher nicht genutzte Energie an anderer Stelle einsetzen. Das funktioniert folgendermaßen: Heiße Abgase durchströmen den Wärmeübertrager, der die Wärme an wasserführende Registerrohre überträgt. Die Abgase kühlen ab und das Wasser wird erwärmt. Diese Energie steht dann für die verschiedensten Nutzungen zur Verfügung. Dazu zählen etwa die Beheizung von Gebäuden und Produktionsstätten, Luftheizungen, die Vorwärmung von Produktionswasser oder die Brauchwarmwassererzeugung.

In welchem Umfang diese Rückgewinnung möglich ist, hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab, unter anderem von der Abgastemperatur, der Brennerleistung und den Betriebsstunden, um nur einige Größen zu nennen. Aus den relevanten Faktoren kann beispielsweise NET, ein Unternehmen der Raab-Gruppe, ein maßgeschneidertes Konzept erstellen, das auch eine voraussichtliche Amortisation beinhaltet. Dabei verfolgt NET den Ansatz, eine Komplettlösung anzubieten, und steht dem Auftraggeber bei jedem Projektschritt zur Seite.

Im Detail: die Vorgehensweise

Den Beginn bildet die Bestandsaufnahme anhand einer umfangreichen Datenerfassung. Dazu zählen zahlreiche Daten zum Wärmeerzeuger, unter anderem die Art der Feuerstätte, der Brennstoff, die Laufzeit in Voll- und Teillast, Vor- und Rücklauftemperaturen, Menge des Brauchwarmwassers und die nutzbare Heizleistung. Des Weiteren ist relevant, für welches abzukühlende Medium die Wärmerückgewinnung erfolgen soll. Dies können Abgas, Abluft oder auch Kochschwaden sein, beispielsweise in Großküchen. Dazu ist der Massenstrom, der gemessene Volumenstrom, die Temperatur und der Feuchtegehalt zu ermitteln. Handelt es sich um Backanlagen, bei denen Wärme aus Backschwaden gewonnen werden soll, ist die Größe der Backfläche relevant.

Auch die Einzelheiten über die vorhandene Abgasanlage, etwa Durchmesser, Gesamtlänge, wirksame Schornstein-höhe und Anzahl der Bögen, wird erfasst. Verbindungsleitungen sind ebenfalls zu beachten. In der Regel erfolgt eine Begehung, um den oder die Installationsorte für Wärmeübertrager zu ermitteln. Hier ist auch zu klären, welcher Platz zur Verfügung steht, ob die Umsetzung im laufenden Betrieb geplant oder ob ein Bypass vorgesehen wird. Aus all diesen Informationen entwickelt NET einen exakt zugeschnittenen Plan, der mit den Verantwortlichen finalisiert wird. Dann steht auch fest, welcher Wärmeübertrager und welche Komponenten zu installieren sind.

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