Umweltfreundlichere Herstellung von Keramikfliesen dank Wärmerückgewinnung
Mit ihren vielfältigen Anwendungsbereichen vom Bauwesen über Verbrauchsgüter und industrielle Prozesse bis hin zu modernsten Technologien stellt die Keramikproduktion einen wesentlichen Bestandteil der EU-Fertigungsindustrie dar. Als Kernkomponente der energieintensiven Wirtschaftszweige, zu denen Sektoren wie Eisen, Stahl, Zement, Chemikalien, Zellstoff und Papier gehören, hinterlässt auch die Keramikindustrie einen ökologischen Fußabdruck und ihre Produktionsprozesse sind mit hohen Kosten verbunden. Laut einem Bericht des Instituts für Europäische Studien der Vrije Universiteit Brussel erzeugen energieintensive Wirtschaftszweige etwa 15 % der gesamten direkten Treibhausgasemissionen in der EU. Dies rührt daher, dass verschiedene energieintensive Wirtschaftszweige Hochtemperatur-Prozesswärme benötigen, für die weiterhin auf fossile Brennstoffe zurückgegriffen werden muss. Genauso sind für die Produktion von Keramik meist hohe Energiemengen erforderlich und bis zu 30 % der gesamten Produktionskosten entfallen hier auf Energie. Das EU-finanzierte Projekt ETEKINA (HEAT PIPE TECHNOLOGY FOR THERMAL ENERGY RECOVERY IN INDUSTRIAL APPLICATIONS) will dieses Problem durch eine Verbesserung der Energiebilanz bei industriellen Prozessen lösen.
Wiederverwendung rückgewonnener Wärme
Das Herzstück von ETEKINA ist der Prototyp eines Wärmerohrs. Dieses wird zur Verringerung der Umweltauswirkungen wie auch der Energiekosten dreier unterschiedlicher Produktionsanlagen aus der Aluminium-, Stahl- und Keramikbranche beitragen, die sich jeweils in Spanien, Slowenien und Italien befinden. In einer Pressemitteilung auf der Projektwebsite ist nachzulesen, dass „mit der Einführung energieeffizienterer Verfahren Einsparungen erreichbar sind und die europäische Keramikindustrie mit Wärmerohr-Wärmetauschern experimentiert, dank derer über Rohrleitungen an heißen Brennöfen verlorene Energie rückgewonnen und zu einem anderen Punkt in der Produktionskette geleitet werden kann.“ Ein Brennofen verfügt über eine thermisch isolierte Kammer und dieser Ofentyp wird zum Brennen, Glühen oder Trocknen von Porzellan oder Ziegeln verwendet. Der größte Teil des Energiebedarfs entfällt bei der Keramikherstellung auf das Brennen mit dem Brennofen und bei vielen Verfahren benötigt ebenso das Trocknen von Zwischengütern Energie. Bei den meisten Trocken- und Brennvorgängen werden Erdgas, Flüssiggas sowie Heizöl eingesetzt, aber auch feste Brennstoffe, Strom, Flüssigerdgas sowie Biogas bzw. Biomasse finden Verwendung. Die gleiche Pressemitteilung berichtet, dass „die Wärmerohr-Wärmetauscher von ETEKINA an zwei Brennöfen getestet werden, die in der neuen Pilotanlage bei Ceramiche Atlas Concorde Spa steht.“ Weiter heißt es: „Anstatt die Wärme abzuführen, möchte Ceramiche Atlas Concorde Spa diese sammeln und anschließend in anderen Prozessen innerhalb der Anlage einsetzen.“ Luca Manzini, verantwortlich für das Energiemanagement bei Ceramiche Atlas Concorde Spa, das Teil der Gruppo Concorde ist, wird in der Pressemitteilung mit folgenden Worten zitiert: „Auf diese Weise werden wir Erdgas einsparen. Diese Idee ist kein technischer Durchbruch, es fühlt sich nicht wie eine Reise zum Mond an. Bis zu einem gewissen Grad machen wir das schon so. Allerdings verfügten wir bis jetzt über keine Technologie, mit der sich Energie aus dem Abgas des Brennofens rückgewinnen lässt.“ Die Projektwebsite von ETEKINA erklärt die Technologie: „In einem Wärmerohr geschieht eine passive Übertragung thermischer Energie von einem heißen zu einem kalten Strom. Dazu läuft ein Kreislauf aus Verdampfung und Kondensation innerhalb eines hermetisch abgedichteten Metallrohres ab. So kann Wärme aus dem heißen Bereich auf äußerst effiziente Weise zum kalten Bereich des Rohres transportiert werden. Im Rahmen des Projektes ETEKINA werden die Ingenieurinnen und Ingenieure mehrere Wärmerohre miteinander kombinieren, um ein Wärmetauscherkonzept zu erhalten, das den besonderen Anforderungen der einzelnen Produktionsanlagen entspricht.“ Das laufende Projekt ETEKINA soll 2021 abgeschlossen werden. Auf der Projektwebsite ist vermerkt, dass eine Rückgewinnung von 57 bis 70 % des Abwärmestroms energieintensiver Wirtschaftszweige angestrebt wird. Weitere Informationen: ETEKINA-Projektwebsite
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