Adolf Gottfried Tonwerke und Orcan Energy erschließen Abwärme aus Brennöfen

Preisträger der Kategorie Energiewende 2.0, für die Erschließung bislang ungenutzter Abwärme aus zwei Brennöfen für die Stromerzeugung.

Das Familienunternehmen Adolf Gottfried Tonwerke GmbH gewinnt und veredelt im bayerischen Großheirath Ton und andere Rohstoffe für die keramische und tonverarbeitende Industrie. Nach der erfolgreichen Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen, verfolgte das Unternehmen das Ziel, die bereits realisierte, aber auf die Produktion  begrenzte Abwärmenutzung auch auf die Brennprozesse auszuweiten. Im Fokus standen dabei zwei Drehöfen zum Brennen des Tons. Mit möglichst wenig Änderungen am bestehenden Prozess sollten die  dort entstehenden hohen Abgastemperaturen der Abwärme nutzbar gemacht werden.

Eine passende Lösung bot die Zusammenarbeit mit der Orcan Energy AG. Das auf ORC-Anlagen (Organic Rankine Cycle) spezialisierte Unternehmen übernahm die Planung und Implementierung eines ORC-Moduls in die Anlage. Aufgrund seines flexiblen Verhaltens, kann es auf schwankende Wärmemengen innerhalb von Sekunden reagieren und erreicht auch in Teillast einen hohen Wirkungsgrad bei der Verstromung von Wärme. Zudem zeichnet sich das ORC-Modul durch einen zweiten Hochtemperaturkreislauf aus und kann dadurch auch höhere Temperaturen im Abwärmestrom generieren.

Eine technische Herausforderung bei dem Projekt stellte die Einbindung der ORC-Anlagen in das bestehende System der Drehöfen dar. So musste am Abgasstrom der Öfen 1 und 2 zusätzlich ein Abgaswärmeübertrager (AGWÜ) eingesetzt werden. Ein hoher Staubgehalt im Abgas erschwerte die Situation. Die Lösung brachte schließlich ein speziell für diesen Anwendungsfall konstruierter Abgaswärmeübertrager. Sein Betrieb ermöglichte die ORC Lösung und sorgte für eine Verringerung des Auslastungsfaktors des Saugluftgebläses, was weitere 15 kW Energie einsparte. Die erzielte Einsparung wird durch eine integrierte  Steuerung nachgewiesen, welche kontinuierlich die erzeugte elektrische Leistung misst.

Die Jury kürt die Adolf Gottfried Tonwerke GmbH zum Preisträger des  Energy Efficiency Award 2019 in der Kategorie Energiewende 2.0. Die  Mitglieder der Jury sind überzeugt, dass es dem Unternehmen in Zusammenarbeit mit einem Hersteller von ORC-Anlagen gelungen ist, nicht nur die Abwärme eines energieintensiven Brennprozesses sinnvoll zu erschließen, sondern auch einen innovativen Weg für die erfolgreiche Nutzung staubbelasteter Abgase aufzuzeigen. Diese ist eine Herausforderung, die in vielen Unternehmen einer Nutzung der Abwärme entgegensteht. Die Nutzung von industrieller Abwärme bildet einen wesentlichen  Baustein zur Steigerung von Energieeffizienz und der Verminderung von  CO2 -Emissionen. Durch die Nutzung des Industrie-Förderprogramms des  BMWi konnte die wirtschaftliche Attraktivität des Projektes noch gesteigert werden.