Solare Prozesswärme nutzen

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Nachrichten aus der Energieforschung. Um Industrieprozesse mit Sonnenenergie zu unterstützen, reicht der Einsatz von Standard-Systemen meist nicht aus – zu komplex sind die Produktionsabläufe, die Wärmeverbraucher zu unterschiedlich und die Integrationsmöglichkeiten zu vielfältig.

Mit einem jetzt veröffentlichten Leitfaden können produzierende Unternehmen einschätzen, ob sich der Einsatz einer Solaranlage für sie lohnt.


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Unter welchen Bedingungen sich der Einbau einer Solaranlage lohnt, zeigt ein jetzt veröffentlichter Leitfaden. © mopsgrafik – Fotolia

Mit Energie aus Solarwärme produzieren

Nach dem 2012 veröffentlichten Leitfaden zur Einbindung solarer Prozesswärme in Brauereien legt das Kasseler „Institut dezentrale Energietechnologien“ jetzt mit einer branchenübergreifenden Planungshilfe nach. „Die hier formulierten Empfehlungen sind an keine spezifische Branche adressiert, sondern allgemeingültig zur Machbarkeitsabschätzung nutzbar. Im Rahmen dessen soll schnell und mit wenig Aufwand geprüft werden, ob in einem Unternehmen sinnvoll Solarwärme genutzt werden kann, wo man diese einbinden kann und wie groß eine solche Anlage wäre“, erklärt Dr.-Ing. Bastian Schmitt, Leiter des Forschungsprojekts SolFood.


Abb. oben: Einige Beispiele für die Beheizung industrieller Prozesse. In den meisten Industriebetrieben erfolgt die Wärmeerzeugung und –verteilung durch ein zentrales Kesselhaus. Dort wird hauptsächlich mit Dampf- oder Heißwasserkesseln Wärme bereitgestellt.

Abb. unten: Beispiel für die Integration solarer Wärme in den Produktionsprozess: Ein Rohrbündelwärmeübertrager wird solar beheizt, um Dampf auf einem niedrigen Druckniveau bereitzustellen. Dieser kann direkt für die Beheizung eines Prozesses genutzt werden. © Bastian Schmitt, Institut dezentrale Energietechnologien

Integration solarer Prozesswärme

Um geeignete Wärmeverbraucher und mögliche Integrationspunkte für Solarwärme identifizieren zu können, werden zunächst der energetische Ist-Zustand des Produktionsstandortes sowie einzelne Produktionsschritte analysiert. Dazu muss das Unternehmen Angaben zur Anlagentechnik, zur Wärmebereitstellung sowie zu Art und Umfang der eingesetzten Energieträger machen. Wichtig sind auch die täglichen, wöchentlichen und jährlichen Produktionszeiten. So achten die Planer bei saisonabhängigen Branchen wie der Obst- und Gemüseverarbeitung darauf, dass neben den Sommermonaten auch in der Übergangszeit ausreichend Wärmebedarf vorhanden ist. Nur dann ergibt die Integration einer Solaranlage Sinn.

„Welche der vielfältigen Wärmeverbraucher für eine solare Einbindung interessant sind, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Aus Unternehmenssicht sind dies meist die Prozesse mit dem höchsten Wärmebedarf und dem größten Anteil am gesamten Wärmeverbrauch“, so Schmitt. „Aus Sicht des Solarthermie-Experten spielt der absolute Wärmebedarf eines Prozesses häufig eine untergeordnete Rolle, da die zur Verfügung stehenden Dachflächen begrenzt sind und somit Verbraucher mit sehr hohem Wärmebedarf nicht immer solar unterstützt werden können.“

Sind geeignete Wärmeverbraucher gefunden, folgt die Analyse, an welchem Punkt sich deren solare Versorgung am besten in den Produktionsprozess integrieren lässt. In der Regel finden sich an einem Standort mehrere geeignete Möglichkeiten. Auch für die Art der Einbindung gibt es häufig mehrere Optionen. So kann zum Beispiel ein Wärmeübertrager solar beheizt werden, um Dampf auf einem niedrigen Druckniveau bereitzustellen. Dieser wird dann direkt für die Beheizung eines Prozesses genutzt (Abbildung unten). Wenn Ort und Art der Einbindung der solaren Wärme definiert sind, erfolgt eine erste Auslegung der Kollektorfläche und des Speichers.

Solare Prozesswärme auf Wirtschaftlichkeit prüfen

Schmitt: „Sind die technischen Rahmenbedingungen geklärt, kann man Ertrag und Wirtschaftlichkeit abschätzen. Auf dieser Basis kann das Unternehmen eine Entscheidung für oder gegen eine Umsetzung treffen. Der Leitfaden beinhaltet das Vorgehen und die relevanten Infos um diese Schritte zu durchlaufen. Damit sollen zukünftig auch nicht spezialisierte Akteure die Möglichkeit haben, im Bereich solare Prozesswärme aktiv zu werden.“

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Laden Sie sich hier verschiedene Leitfäden als PDF herunter. Zum Download >>

Die Universität Kassel hat Informationsveranstaltungen zu solarer Prozesswärme in Kooperation mit regionalen Industrie- und Handelskammern organisiert. Hier wird der Leitfaden vorgestellt und verteilt. Die nächsten Termine finden in Dessau (28.4.) und Hamburg (4.5.) statt.

Quelle: www.bine.info

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