Zement

Zementwerke bilden das Rückgrat der globalen Wirtschaftstätigkeit und des Wohlstands und sind ein fester Bestandteil unseres täglichen Lebens. Tatsächlich ist Zement nach Trinkwasser das weltweit am zweithäufigsten verbrauchte Produkt. Obwohl Zement eine zentrale Rolle für die moderne Gesellschaft spielt, ist die Zementindustrie gleichzeitig zu einem erheblichen Umweltproblem geworden.

Allein die Zementindustrie ist für rund 8 % der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich und weist die höchsten Emissionen pro Dollar Umsatz auf. Ein „Business as usual“ ist daher langfristig keine tragfähige Option mehr. Um Emissionen zu senken und die Energieeffizienz zu steigern, sind nachhaltige und wirtschaftliche Lösungen erforderlich.

Durch die Integration von WHR-Anlagen (Waste Heat Recovery) in Zementwerke können Hersteller die elektrische Effizienz erhöhen und die durch den elektrischen Energieverbrauch verursachten Emissionen deutlich reduzieren. Modulare ORC-Systeme ermöglichen die effiziente Nutzung von Abwärme und tragen zur Senkung von Scope-2-Emissionen sowie Energiekosten bei.

Dank ihrer hohen Anpassungsfähigkeit gewährleisten modulare ORC-Systeme eine optimale Leistung unter wechselnden Betriebsbedingungen. Sie bieten sofortige Einsparungen, verbessern die Wettbewerbsfähigkeit und mindern langfristige Risiken in einer sich wandelnden Zementindustrie.

 

 

Schlüsselfertige Komplettlösungen

Orcan Energy liefert schlüsselfertige Abwärmerückgewinnungslösungen (WHR) für die Zementindustrie, die den gesamten Projektumfang abdecken - von der Planung und Konstruktion bis zur Ausführung, Inbetriebnahme und jährlichen Wartung. CAPEX-freie Finanzierungsoptionen sind auf Anfrage erhältlich und machen Energieeffizienz sowohl zugänglich als auch aufwandsarm. Dank seines modularen Aufbaus kann das WHR-System leicht an sich verändernde Bedingungen angepasst werden, z. B. an Änderungen der Brennstoffzusammensetzung oder Prozessänderungen wie die Integration von CCUS.

Die Integration in den Klinkerkühler und den Vorwärmer kann entweder gleichzeitig oder in getrennten Phasen erfolgen. Die hohe Qualität wird durch die Verwendung von Standardkomponenten gewährleistet, die hauptsächlich von zuverlässigen europäischen Lieferanten bezogen werden. Jedes ORC-Modul wird in Deutschland zusammengebaut und getestet, bevor es an den Aufstellungsort versandt wird. Dieser bewährte Ansatz minimiert die Arbeit vor Ort und ermöglicht eine schnelle und einfache Installation sowie einen zuverlässigen, völlig autonomen Betrieb. Es wird kein Personal vor Ort benötigt, und die Wartung beschränkt sich auf eine einzige jährliche Wartung durch Orcan Energy. Zusammen ermöglichen diese Merkmale eine außergewöhnlich kurze Projektlaufzeit - von der Bestellung bis zur ersten Stromproduktion.

 

Referenzen

Wittekind

Wittekind Zement betreibt in seinem Werk in Deutschland sechs Orcan Energy eP 150.200 Efficiency PACKs. Diese Module erzeugen nicht nur grünen Strom aus Abwärme, sondern reduzieren auch den Stromverbrauch des vor-handenen Kühlers, was zu zusätzlichen Energiekosten-einsparungen führt.

„Wir haben uns klar das Ziel gesetzt, unseren eigenen CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Allerdings dürfen die getroffenen Energieeffizienzmaßnahmen zu keinem Zeitpunkt auf Kosten eines reibungslosen Produktionsprozesses gehen“, so Lars Richter, Werksingenieur bei Wittekind Zement.

Das Projekt erfüllte die Ziele von Wittekind Zement vollständig: Der CO2-Fußabdruck wurde reduziert und der Betrieb wurde nicht gestört.

CEMEX

CEMEX hat in seinem Werk in Rüdersdorf, Deutschland, sechs eP 150.200 Efficiency PACKs installiert. Die Lösung nutzt bisher ungenutzte Abwärme nach dem Klinkerkühler, um insgesamt bis zu 8.150 MWh Strom pro Jahr zu erzeugen. Gleichzeitig reduzieren sie die CO₂-Emissionen des Werks um rund 3.500 Tonnen pro Jahr.

„Wir haben uns für eine Lösung mit kurzer Amortisationszeit und hohem Einfluss auf die Senkung der CO₂-Emissionen entschieden. Darüber hinaus haben wir nach Alternativen zur Erzeugung von sauberem Strom gesucht. Angesichts der räumlichen Beschränkungen hat diese Lösung das beste MWh/m²-Verhältnis, sodass wir innerhalb dieses Bereichs die höchste Menge an sauberem Strom produzieren können“, sagte Stefan Schmorleiz, Werksleiter und Geschäftsführer der CEMEX Zement GmbH.

Dyckerhoff

Nach nur sechs Monaten Bauzeit wurde in der Zementfabrik von Dyckerhoff in Geseke eine schlüsselfertige Lösung zur Abwärmerückgewinnung von Orcan Energy in Betrieb genommen. Diese umfasst ein Effizienz-PACK, das zuvor ungenutzte Heißluft aus dem Klinkerkühler über ein ORC-System in grünen Strom umwandelt. Die Anlage, die einen 50-Tonnen-Wärmetauscher umfasst und jährlich vor-aussichtlich über 1.000.000 kWh Strom erzeugen wird, senkt sowohl die Energiekosten als auch die CO₂-Emissionen um etwa 900 Tonnen pro Jahr.

„Die effektive Nutzung von Abwärme zur Stromerzeugung senkt nicht nur die Energiekosten am Standort Geseke, sondern ermöglicht auch eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen“, sagt Dyckerhoffs Produktionsleiter Ralf Schmees.

Technologie

Die ungenutzte Abwärme nach Klinkerkühler oder Vorwärmer werden mittels Wärmeübertragers auf einen Zwischenkreis (Wasser oder Thermalöl) übertragen. Dieser geschlossene Zwischenkreis transportiert die Wärme schließlich zu den efficiency PACKs. Im Inneren des efficiency PACK arbeitet ein ORC-Kreislauf:

Der Verdampfer überträgt die Abwärme in den efficiency PACK. Dabei wird das unter Druck stehende Arbeitsmedium erhitzt und als überhitzter Dampf zur Expansionsmaschine geleitet. Der Dampf treibt die Expansionsmaschine und damit den Generator an, der so Strom produziert. Das gasförmige Arbeitsmedium wird im Kondensator verflüssigt, dabei wird Restwärme an die Umgebungsluft abgegeben. Das nun flüssige Arbeitsmedium wird in der Pumpe auf hohen Druck gebracht. Damit schließt sich der Kreislauf und beginnt von Neuem.

Kontakt

Unsere Experten helfen Ihnen gern dabei, aus Ihrer Abwärme günstigen und CO2-neutralen Strom zu erzeugen:

Mail sales@orcan-energy.com

Orcan Energy AG
Isarwinkel 14
81379 München