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Abwärmerückgewinnung bei der Herstellung von Industrierußen

Dank einer neuartigen Modifizierung ihres Fertigungsprozesses für Industrieruße gewinnt die KG Deutsche Gasrußwerke aus Dortmund heute Abwärme und Wasser zurück – und sorgt für weniger Geruchsstoffe in der Nachbarschaft. Für das erstmals in der Industrie eingesetzte Verfahren erhielt das Unternehmen einen Zuschuss aus dem Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Unterstützt wurde es dabei durch die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW.

Die KG Deutsche Gasrußwerke (DGW) produziert Industrieruße – sog. Carbon Blacks. Die Ruße werden u. a. in der Reifenindustrie oder für Druckfarben verwendet. Zur Herstellung werden flüssige aromatische Kohlenwasserstoffe wie z. B. Steinkohlenteeröle in eine aus Erdgas und erhitzter Luft erzeugten Flamme eingesprüht. Das sog. „Furnace-Black-Verfahren“ findet in einem mit Keramik ausgekleideten Ofen (engl. Furnace) statt. Das Wasser aus dem nachgeschalteten Perl- und Trocknungsprozess geht als Wasserdampf (sog. Wrasen) vollständig über Sammelkamine verloren. Darüber hinaus enthalten die Wrasen Spuren von Hilfsstoffen, die zeitweise zu Geruchsbelästigungen führen können.

„Um die Abwärme aus dem Prozess zu nutzen, einen Teil des Wassers wiederzuverwenden und die Geruchsbelästigung zu minimieren, setzten wir erstmals eine innovative Änderung im Poduktionsverfahren im großtechnischen Maßstab um“, erklärt Dr. Jörg Kasprowski, Leiter Umwelt, Sicherheit, Gesundheit der DGW.

Energierückgewinnung aus Wasserdampfemissionen

Im Zentrum des innovativen Verfahrens steht ein Energierückgewinnungsaggregat: ein Wrasendampf-Kondensator. In der sog. Perlerei wird der Industrieruß unter Zusatz von Wasser (150.000 m3 filtriertes Kanalwasser pro Jahr) und des Hilfsstoffs Natriumligninsulfonat granuliert und anschließend in einer Trockentrommel getrocknet. Die Abgase aus der Produkttrocknung werden heute über einen neuen Rohrleitungsweg dem Kondensator zugeführt. Der neue Kondensator konnte zwischen Trockentrommel und Abgaskamin installiert werden: „Hierdurch kann die Wärme der Wasserdampfemissionen auf einem niedrigen Temperaturniveau von 80 bis 90 oC zurückgewonnen werden“, so Kasprowski. Die Abwärme speist das Unternehmen in das örtliche Fernwärmenetz ein. Die Energieeinsparung beläuft sich dank der Maßnahme auf ca. 33.000 MWh pro Jahr.

Die nicht kondensierbaren Abluftanteile werden heute dem Verbrennungsluftsystem der Dampfkesselanlagen zugeführt. Hier verbrennen die darin enthaltenen Geruchsstoffe vollständig. Das anfallende Dampfkondensat wird gesammelt und wieder in das Betriebswassersystem zurückgeführt. Dadurch sinkt der Frischwasserbedarf der DGW jährlich um über 46.000 Kubikmeter.

Erweiterung der Abwärmenutzung möglich

„Wir besitzen die Option diese innovative Umsetzung zu vervielfachen“, sagt Dr. Jörg Kasprowski. Hierzu wäre allerdings eine zukünftige Ansiedlung von Unternehmen mit hohem Energiebedarf im Dortmunder Hafen erforderlich. „Interessenten werden optimale Bedingungen für eine solche Ansiedlung geboten“, verspricht er.

Unterstützung bei der Umsetzung erhielt DGW durch die Effizienz-Agentur NRW aus Duisburg. Marcus-Lodde, Leiter Geschäftsfeld Finanzierung der Agentur, erklärt: „Das Unternehmen nutzte im Vorfeld der Umsetzung die Beratung der Effizienz-Agentur NRW. Nach eingehender Prüfung der geplanten Maßnahme erstellte DGW mit unserer Unterstützung eine Projektskizze für das Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Das Vorhaben wurde schließlich mit Mitteln in Höhe von 334.148 Euro gefördert.“ Nach der Bewilligung des Zuschusses wurde die Effizienz-Agentur mit der Erstellung des Abschlussberichtes sowie der Abstimmung des Messprogramms beauftragt. Insgesamt investierte das Unternehmen 1.670.739 Euro in die Abwärmenutzung und die weiteren Effizienz-Maßnahmen.

Zur KG Deutsche Gasrußwerke GmbH & Co.

Die Deutschen Gasrußwerke sind ein bedeutender Hersteller von Carbon Black (Industrieruß). Wir gehören zur chemischen Industrie mit enger Anbindung an international tätige Unternehmen der Chemie- und Reifenindustrie. Unsere Produkte werden u. a. in Reifen, Kautschukartikeln, Lacken, Druckfarben und Kunststoffen eingesetzt. Aus unseren energieintensiven Prozessen generieren wir zudem die Nebenprodukte Strom und Fernwärme, mit denen Teile der Stadt Dortmund versorgt werden. Wir beschäftigen ca. 150 engagierte Mitarbeiter/-innen. In 2016 können wir auf ein 80 jähriges Firmenjubiläum zurückblicken.

Über Effizienz-Agentur NRW

Die Effizienz-Agentur NRW (EFA) wurde 1998 auf Initiative des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums gegründet, um mittelständischen Unternehmen in NRW Impulse für ein ressourceneffizientes Wirtschaften zu geben. Das Leistungsangebot umfasst die Ressourceneffizienz- und Finanzierungsberatung sowie Veranstaltungen und Schulungen. Aktuell beschäftigt die EFA 30 Mitarbeiter in Duisburg und in acht Regionalbüros in Aachen, in Bielefeld (Region Ostwestfalen-Lippe), in Münster, in Kempen (Region Niederrhein), in Solingen (Region Bergisches Land), in Troisdorf (Region Rheinland) sowie in Südwestfalen an den Standorten Siegen und Werl.

Seit 2004 unterstützt die EFA produzierende Unternehmen aus Nordrhein-Westfalen bei der Antragstellung im Umweltinnovationsprogramm (UIP) des Bundesumweltministeriums und bei der Umsetzung erster großtechnischer Anwendungen im Produktionsprozess. In den vergangenen Jahren begleitete die Agentur 43 Projekte im UIP, von denen bisher 31 umgesetzt wurden. Das dabei in NRW ausgelöste Investitionsvolumen beläuft sich auf ca. 53 Mio. Euro. Rund 113 Mio. kWh Energie und 1.200 t Material können durch die bisher umgesetzten Maßnahmen jährlich eingespart werden.

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