Abwärme aus Gießereien in Elektrizität umwandeln
Schmieden und Gießereien verwenden große Mengen an Wärme, um Metalle zu schmelzen und Gussteile zu schaffen. Von dieser Wärme wird ein Großteil ungenutzt in die Umwelt freigesetzt. Diese Wärme kann jedoch aus heißen Strömen wie etwa Rauchgase von Generatoren oder Dampf aus Kühltürmen zurückgewonnen werden. Das EU-geförderte Projekt FOUNDENERGY (Waste heat recovery power generation based on ORC technology in foundry industry) wollte die Wärme, die aus Gießereien zurückgewonnen wird, in Strom umwandeln. Die Forscher entwickelten einen kostengünstigen und wartungsarmen Abfallenergie-Rückgewinnungskessel (WERB), der für die stark korrosive und abrasive Umgebung einer Gießerei geeignet ist. Der WERB überträgt die Wärme aus den Rauchgasen eines Ofens auf eine Flüssigkeit, die dann in einer Turbine verdampft wird, die wiederum einen Generator antreibt, um Strom zu erzeugen. Der verbrauchte Dampf wird dann zu einer Flüssigkeit kondensiert und zurückgeführt, um den Prozess zu wiederholen. Im Rahmen des Projekts bauten, optimierten und testeten die Forscher drei verschiedene WERB, die für unterschiedliche Leistungsbereiche und verschiedene Situationen ausgelegt wurden. Sie entwickelten Schutzschichten für die Wärmetauschrohre, bauten ein computergesteuertes Abwärmerückgewinnungssystem und testeten schließlich einen Prototypen in einer Gießerei. In diesen Tests erreichte der Wärmetauscherprototyp einen Wirkungsgrad von 82% und lag nahe bei seinem theoretischen Maximum von 85%, selbst unter Bedingungen, die extremen Verschleiß simulierten. Wenn es erst mal implementiert ist, könnte das System von FOUNDENERGY verwendet werden, um Strom für den eigenen Bedarf oder für die Einspeisung in Stromnetze herzustellen. Außerdem könnte heißes Wasser zu Zwecken des Vorwärmens von Schmelzkomponenten erzeugt werden. Diese Technologie sollte die Betriebs- und Energiekosten deutlich senken und so die Wettbewerbsfähigkeit von kleinen und mittleren Gießereien steigern, während sie gleichzeitig Abwärme reduziert und die Umwelt schützt.
Schlüsselbegriffe
Gießerei, Strom, Abwärme, FOUNDENERGY, Abfallenergie-Rückgewinnungskessel, Wärmetauscher
