INAZement – Innovative Niedertemperatur- und Abwärmenutzung im Zementherstellungsprozess unter Einsatz der Absorptionstechnik

In Österreich sind in vielen industriellen und gewerblichen Betrieben hohe, nicht genutzte Abwärmepotentiale vorhanden, welche wegen ihrer Eigenschaften oftmals nicht in innerbetrieblichen Prozessschritten einsetzbar sind. Um eine technisch sowie wirtschaftlich sinnvolle Integration von industriellen Abwärmequellen in innerbetrieblichen als auch kommunalen Wärmeversorgungssystemen gewährleisten zu können, bedarf es einer detaillierten und fachgerechten Beurteilung der Abwärmepotenziale. Generell steigert die Nutzung von industriellen Abwärmen die Effizienz von Industriebetrieben, reduziert den Einsatz von fossilen Energieträgern sowie die damit verbundenen Kosten und leistet aufgrund der Substitution von CO2-emittierenden Energieträgern einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. Im Rahmen des beantragten Projektes sollen energetisch, technisch, ökologisch und wirtschaftlich optimierte Abwärmenutzungskonzepte im Zementwerk der Fa. Wopfinger Baustoffindustrie GmbH entwickelt werden. Die Abwärmepotenziale der Abgase aus dem Zementherstellungsprozess sollen sowohl auf höherem als auch auf niederem Temperatur¬niveau unter Einbindung einer Absorptions¬wärmepumpe nutzbar gemacht werden. Dabei ist bei der Abgaswärmenutzung auf hohem Temperaturniveau die Entwicklung eines innovativen High-Dust-Wärmetauschers und auf niederem Temperaturniveau eine spezielle Konzeption einer Rauchgaskondensationsanlage für Abgase aus dem Zementprozess geplant. Die gesamte Abwärme soll in ein in Planung befindliches Fernwärmenetz eingespeist werden, welches eine Kapazität von 60 GWh/a Gesamt¬wärmebedarf aufweist. Weiters wird unter Einsatz von CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics = numerische Strömungs¬mechanik) untersucht, in welcher Form eine Nutzung der Wärmeverluste des Drehrohrs über die Oberfläche zur Trocknung von biogenen Sekundärbrennstoffen, welche fossile Brennstoffe ersetzen sollen, realisiert werden kann. Um die technischen, ökologischen und ökonomischen Konzeptionen und Bewertungen durchführen zu können, sind hinsichtlich technischer Risiken wie z.B. Korrosion und Deposition an Wärmetauscher¬flächen, Kondensatbehandlung, etc., im Vorfeld Testläufe, Messungen und Analysen bezüglich Abgas-, Kondensatwasser- bzw. -schlammzusammensetzung erforderlich. Weiters soll die Integration eines Lastmanagements zur regelungstechnischen Optimierung der Lastgänge zwischen dem Fernwärmenetz und dem Zement¬herstellungs¬prozess unter Einsatz eines Pufferspeichers und eines Spitzenlastkessels berücksichtigt werden, um die Volllaststunden der geplanten Abwärmenutzungs¬anlage zu maximieren. Generell wird bei den Abwärmenutzungskonzeptionen ein besonderes Augenmerk auf eine größtmögliche Reduktion von Primärenergieträgern und die daraus resultierende Reduktion von CO2-Emissionen gelegt, wodurch bei der Abwärmenutzung im Fernwärmenetz rd. 16.000 t/a CO2 und bei Nutzung der Abwärme des Drehrohrofens ca. 10.000 t/a CO2 eingespart werden können. Nach abgeschlossener wirtschaftlicher Beurteilung der technischen Durchführbarkeitsstudie soll das technisch und wirtschaftlich beste Abwärmenutzungskonzept bzw. Konzeptkombination des beantragten Projektes soll in weiterer Folge in Form eines Demonstrationsprojektes realisiert werden.