De-Steaming und temperaturgenaue Abwärmenutzung

Das Werk der DMK Deutsches Milchkontor GmbH in Edewecht umfasst drei Käsereien, eine Butterei sowie eine Abteilung zur Herstellung von Molkenkonzentrat und Molkenpulver. Dort wird jedes Jahr etwa eine Milliarde Kilogramm Rohmilch verarbeitet. Die ortsgebundene Reinigung – auch als Cleaning in Place (CIP) bezeichnet – ist aufgrund der Prozessanforderungen von einem hohen Wärmebedarf geprägt. Gleiches gilt auch für die Produktionsanlagen bei der Milchverarbeitung. Dieser Wärmebedarf wird bisher ausschließlich durch Frischdampf über ein standortweites Leitungssystem abgedeckt. Der Dampf wird unter Einsatz von Erdgas in einer Gas- und Dampfturbinen-Anlage (GuD-Anlage) erzeugt, die neben Dampf auch elektrische Energie produziert. Die Analyse des Gesamtsystems eröffnet viele Potenziale zur energetischen Optimierung. Die detaillierte Analyse mit mehreren Tausend Messdatenreihen aus über 70 Steuerungen in Verbindung mit Simulationen führt DMK gemeinsam mit einem Ingenieurbüro durch.

Übergeordnet werden die bisher zentral und zum Großteil mit Dampf versorgten Wärmeverbraucher auf drei Temperaturniveaus aufgeteilt und über ein neues temperaturgenau arbeitendes Wärmesystem versorgt:

• Als Abwärmequelle für das neue Wärmesystem dient ein neuer, hocheffizienter Abgas-Economiser der GuD. Zusätzlich werden weitere Abwärmepotentiale in den Prozessen über Wärmetauscher wird mit Hilfe eines Wärmerückgewinnungssystems in einem neuen Schichtenspeicher (300.000 l) eingebracht.
• Das neue Wärmesystem versorgt prozesstechnische Anlagen in der Molkerei mit einem Temperatur-Niveau von 45 °C sowie 60 °C und substituiert somit eingesetzten Dampf.
• Das bestehende System, welches mit Abwärme auf einem Temperaturniveau mit 30 °C betrieben wird, wurde weiter optimiert.

Diese übergeordnete Optimierung erfordert eine Reihe an Einzelmaßnahmen:

1. Umstellung von Dampf- auf Warmwasserversorgung mit Abwärmenutzung

Das bestehende Dampfnetz wird durch ein Warmwasser-Heizungsnetz ergänzt. Mit dieser Maßnahme, auch „De-Steaming“ genannt, wird in Zukunft anstelle von Dampf 60 °C warmes Wasser genutzt, um die Verbraucher zu versorgen. Dies reduziert nicht nur die Wärmeverluste bei der Verteilung, auch die Bereitstellung von Wärme kann mit 60 °C deutlich effizienter und unter Ausnutzung von Abwärmepotenzialen erfolgen.

2. Effizienter Niedertemperatur-Economiser nutzt Abwärme aus dem Abgas

Die Hauptquelle des neuen Systems ist ein neuer Abgas-Economiser im Abhitzekessel der GuD. Dieser nutzt die verbleibende Restwärme aus dem Abgas für die Versorgung des Warmwassersystems.

3. Großer Wärmespeicher sorgt für energieeffiziente Abwärmenutzung

Ein neu errichteter Warmwasserspeicher mit einem Volumen von 300 m³ sorgt für eine Pufferung der Wärme, um diese zeitversetzt und auf verschiedenen Temperaturniveaus den Wärmeverbrauchern zur Verfügung zu stellen.

Es ergibt sich eine Erdgaseinsparung von 24.800 MWh/a.