Steigerung der Energieeffizienz in der industriellen Teilereinigung

Teilereinigung
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Die industrielle Teilereinigung ist ein qualitätssichernder Prozess in der Fertigung von Bauteilen, welcher in bzw. zwischen einer Vielzahl von Produktionsschritten zum Einsatz kommt. Der weit überwiegende Teil der industriell genutzten Reinigungsverfahren basiert auf dem Einsatz von wässrigen Lösungen unter Beimengung verschiedener Tenside, Komplexbildner oder weiterer waschaktiver Substanzen. Die Reinigungsmedien müssen für eine Verbesserung der Reinigungsleistung oft energieintensiv erwärmt werden. Obwohl die Verfahren hohe Einsparpotenziale aufweisen, ist die Energieeffizienz der Reinigungsverfahren für die Anwender bislang oft nur von zweitrangiger Bedeutung.

Optimierungspotenziale und mögliche Effizienzmaßnahmen

Durch die Wärmeisolierung aller relevanten Anlagenkomponenten, wie beispielsweise der Rohrleitungen, der Reinigungsmedientanks sowie der Aggregate, können oftmals erhebliche Energieeinsparungen in Höhe von bis zu 25 % erzielt werden. Darüber hinaus bergen anlagen- oder betriebsinterne Wärmerückgewinnungssysteme zur Vorerwärmung des Waschwassers ein erhebliches Einsparpotenzial von bis zu 40 %. Ein weiterer Ansatzpunkt für Effizienzmaßnahmen in der industriellen Teilereinigung ist der Einsatz optimierter Düsen sowie intelligenter Verfahren zur sogenannten partiellen Reinigung. Bei dieser kann durch eine an den Bedarf angepasste Reinigung die Prozesszeit verkürzt und somit der Energieeinsatz pro gereinigtem Stück reduziert werden.

Projektidee

Ein Unternehmen des produzierenden Gewerbes fertigt in einem 3-Schicht-Betrieb an 48 Wochen im Jahr metallische Dreh- und Frästeile.  Da der aktuelle Stromverbrauch der Bestandsanlage mit 965 MWh pro Jahr sehr hoch ausfällt, möchte das Unternehmen in eine neue hocheffiziente Anlage zur Reinigung der gefertigten Bauteile investieren. Diese ist vollwärmeisoliert und nutzt eine anlageninterne Wärmerückgewinnung zum Vorwärmen der Reinigungsmedien und -behälter. Des Weiteren ist die neue Anlage mit geregelten, hocheffizienten Pumpen und Motoren ausgerüstet sowie mit optimierten Reinigungsdüsen, die ein bedarfsangepasstes Reinigungsverfahren sicherstellen und so ein „Überreinigen“ verhindern. Der Strombedarf für die Warmwasserbereitung kann durch die Isolierung und die Wärmerückgewinnung um 40 % (385 MWh) pro Jahr reduziert werden. Zusätzlich können durch die Prozessoptimierung und die Integration einer Anlagensteuerung zur partiellen Reinigung rund weitere 10 % (93 MWh) pro Jahr eingespart werden.

Kosten für die Umsetzung:

  • Investitionskosten für die hocheffiziente Teilereinigungsanlage (Vollwärmeisolation, Wärmerückgewinnung, Prozessoptimierung) von rund 230.000 €
  • Investitionsnebenkosten (für Planung, Installation, Messtechnik und Inbetriebnahme) in Höhe von ca. 25.000 €
  • Summe Investitionsgesamtkosten in Höhe von 255.000 €

Von diesen Kosten können bei STEP up! maximal 30 %, d.h. max. 76.500 €, gefördert werden. Die tatsächliche Höhe der jeweils förderfähigen Summe hängt letztlich davon ab, ob es sich bei der Maßnahme um eine vorgezogene Ersatzinvestition, eine Zusatzinvestition oder eine Erneuerungsinvestition handelt. Ausführliche Hinweise zu den Investitionstypen befinden sich im Merkblatt „Allgemeine Hinweise zur Antragstellung in STEP up!“, welches unter “Teilnehmen“ und „Ausschreibungsrunden“ auf der STEP up!-Webseite abrufbar ist.

Grundlegende Kriterien für eine Förderung durch STEP up! sind, dass eine Maßnahme sich erst nach mehr als drei Jahren amortisiert und der sogenannte „Kosten-Nutzen-Wert“ von maximal 0,10 €/kWh nicht überschritten wird.

In der vorliegenden  Projektidee können durch die neue hocheffiziente Teilereinigungsanlage jährlich 478 MWh Strom eingespart werden, was sich innerhalb der Nutzungsdauer von zehn Jahren zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs um 4.780 MWh kumuliert. Bei einem Strompreis von 0,15 €/kWh amortisiert sich die Effizienzmaßnahme ohne Förderung nach circa dreieinhalb Jahren, mit maximaler Förderung bereits nach zweieinhalb Jahren.

Der Kosten-Nutzen-Wert der Maßnahme ergibt sich aus dem Quotienten der beantragten Fördersumme (Kosten) und der Stromverbrauchsäquivalenteinsparung über die gesamte Nutzungsdauer der Technik (Nutzen). In der Projektidee liegt der Kosten-Nutzen-Wert bei 0,016 €/kWh und damit unterhalb des bei STEP up! zugelassenen Grenzwertes von 0,1 €/kWh.