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Ganzheitliches Kältekonzept für Papierhersteller

Lösungen zur Senkung von Kosten und CO2-Emission ermittelt.

Als erfahrenes Energieunternehmen wissen wir, dass der Weg zur CO2-Neutralität für Industrieunternehmen mit erheblichen Anstrengungen verbunden ist. Daher war es unser Ziel, unserem Kunden aus der Papierherstellung durch ganzheitliche Energielösungen vom Produktionsprozess über die Energieverteilung bis zur Erzeugung sämtlicher Energiemedien zukunftssicher aufzustellen. Dafür wurden von unserem Engineering-Team eindeutige Energieffizienz-Potentiale ermittelt und ein maßgeschneidertes Kälteversorgungskonzept erstellt, um die Energiekosten zu senken und gleichzeitig CO2-Emissionen zu verringern.

Für unser Team kristallisierten sich in ersten Gesprächen mit dem Kunden vielfältige Problemstellen in der Kälteversorgung des gesamten Standortes mit dringendem Handlungsbedarf heraus: Ausfälle, hohe Wartungsaufwände, fehlende Transparenz und schlussendlich eine ineffiziente Bereitstellung sollten möglichst zeitnah der Vergangenheit angehören. 

Im ersten Schritt sollte demnach untersucht werden, welche Möglichkeiten sich, unter Berücksichtigung der vorhandenen Kälteanlagen und dessen Zustand, zur effizienten Erzeugung der benötigten Kälte bieten. Um ein ganzheitlich optimiertes System zu erschaffen, wurden etwa Abwärmequellen und dessen Eignung zur Gewinnung von Kälte mittels thermischer Verdichter (Absorptionskälte), Wärmesenken zur Integration der Rückkühlung und der Einsatz hocheffizienter Wärmepumpen überprüft. Ziel war es, ein energieeffizientes System zu möglichst geringen Kosten und einen konkreten Umsetzungsplan zu entwickeln und das sich daraus ergebende weitere Vorgehen darzustellen.

Eine weitere Herausforderung stellte die energetische Infrastruktur des Standortes dar, bestehend unter anderem aus einer hohen Anzahl von Einzelanlagen sowie Anlagen unterschiedlichen Alters und technischem Stand. Aus diesem Grund sollte eine Lösung ins Auge gefasst werden, welche den Wandel zu einer effizienten und nachhaltigen Kältebereitstellung ermöglicht.

Im Rahmen der Konzepterstellung sollte zunächst der tatsächliche Kältebedarf erfasst werden, um eine maßgeschneiderte Lösung möglich zu machen. Für die Erfassung wurde u. a. mobile Messtechnik eingesetzt. Das Kältekonzept umfasste dabei alle relevanten Einflussfaktoren und technologischen Möglichkeiten. Leitgedanken hierbei sind die Modernisierung als aber auch die  Zentralisierung. Auch die Nutzung von Überschusswärme zur Kälteerzeugung durch Absorptionskälteanlagen sowie von Wärmesenken zur Rückkühlung wurden betrachtet. Des Weiteren berücksichtigt das Konzept Instandhaltungsaufwände basierend auf der Anlagenanzahl, der Hersteller- und Baugrößenvariation.

Folgende Hauptmaßnahmen wurden dabei identifiziert und einer näheren Untersuchung unterzogen:

  1. Ersatz eines Teils der Kältemaschinen, Kopplung von Kältenetzen sowie Nutzung von Abwärme zur Kältebereitstellung an einer Papiermaschine
  2. Ersatz wartungsintensiver Kälteanlagen im gesamten Werk und Verbesserung der Kälteverteilung
  3. Aufbau eines Kaltwassernetzes mit zentralen Kältemaschinen als Ersatz für  dzentrale Split-Kältegeräte an 2 Papiermaschinen , ebenfalls inklusive Abwärmenutzung
  4. Installation einer Verbindungsleitung zwischen dem neuen Kaltwassernetz an ausgewählten Papiermaschinen

Eine zusätzliche Analyse ergab folgende Erkenntnisse:

  • Durch Abwärmenutzung, Reduktion von Wartungsaufwänden und die Umgehung alternativer Maßnahmen zur dringend erforderlichen Herstellung der Versorgungssicherheit ist Maßnahme 1 auch aus wirtschaftlicher Perspektive zu empfehlen.
  • Zur Durchführung der Maßnahme 2 wird aus Gründen der Gesetzgebung und Produktionssicherheit ebenfalls stark geraten.
  • Die Maßnahmen 3 und 4 sind aus wirtschaftlicher Perspektive teurer als die möglichen Alternativen: Weiterbetrieb der aktuellen Kälteinfrastruktur und Zukauf weiterer Kältemaschinen zu Herstellung der Versorgungssicherheit

Nach Projektabschluss wurde das Projekt in Phasen aufgeteilt, die Maßnahmen priorisiert um dann sukzessive mit der Umsetzung zu beginnen.

Mit unserem maßgeschneidertem Kälteversorgungskonzept konnten wir unserem Kunden somit eine klare Handlungsempfehlung zum Umgang mit den bestehenden Kälteanlagen (Erhaltung, Reorganisation, Ersatz), zur optimalen Organisationsstrategie (zentrale/dezentrale Anordnung, Anzahl der Kältestationen, Kältenetz) sowie zu geeigneten Technologien (bzw. Technologie-Mix) geben.

Die konkrete Umsetzung und Implementierung der Maßnahmen ist nun ebenfalls Gegenstand des Uniper Produkt und Service Portfolios und wird vom Kunden auch gewünscht.

Daniel Stegmann

Technischer Projektmanager Energieeffizienz

+49 160 3156750
Snapshot
Kunde
Papierhersteller, Deutschland
Reduzierung von CO2-Emissionen
Effizienzsteigerung
Kostenreduktion
Verringerung der Ausfallzeiten
Wartungsoptimierung

Daniel Stegmann

Technischer Projektmanager Energieeffizienz

+49 160 3156750
Snapshot
Kunde
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Kunde
Papierhersteller, Deutschland
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