Helena, vielen Dank, dass du dir heute Zeit für dieses Gespräch nimmst! Um gleich zu Beginn die Grundlagen zu klären: Was versteht man unter einem Wärmekonzept für Industrieunternehmen und warum ist es so wichtig?
Sehr gerne. Ein Wärmekonzept beschreibt grundsätzlich das Konzept zur Wärmeversorgung an einem Industriestandort. Bei Limon, bedeutet das konkret, dass wir bestehende Wärmeversorgungssysteme eines Standorts analysieren.
Wir identifizieren Möglichkeiten zur Abwärmenutzung und bewerten diese. Ziel kann es zum Beispiel sein, Energiekosten zu senken oder auch Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Je nach individueller Zielsetzung des Kunden.
Welche Schritte umfasst die Entwicklung eines Wärmekonzepts für ein Industrieunternehmen?
Am Anfang steht meist ein Vor-Ort-Termin. Wir schauen uns die Produktion, das Wärmesystem sowie die Abwärmequellen und -senken genau an. Anschließend sammeln wir die verfügbaren Daten, beispielsweise zu Zählern, Temperaturniveaus oder zur zeitlichen Verfügbarkeit.
Gibt es keine vollständige Datengrundlage, können wir qualifizierte Annahmen treffen. Im Anschluss an die Datensammlung wird dann alles dokumentiert. Je nach Datenlage und auf Basis der Kundenziele kann es sein, dass noch genauere Ziele definiert werden, bevor im nächsten Schritt eine detailliertere Bewertung vorgenommen werden kann.
Sobald wir die Datenanlage geklärt haben, bewerten wir auf der technischen Seite die Machbarkeit und nehmen eine erste grobe Dimensionierung der Anlagen vor. Abschließend wird eine wirtschaftliche Bewertung vorgenommen, die zum Ziel hat, die Investitionsentscheidungen in dem Unternehmen zu unterstützen.
Welche Technologien kommen typischerweise in Wärmekonzepten für die Industrie zum Einsatz?
Das hängt sehr stark von den jeweiligen Temperaturniveaus der Abwärmequellen und -senken ab. Optimal ist es, wenn die Temperaturniveaus gut zusammenpassen. Dann braucht man meist nur Wärmeübertrager, ein Leitungsnetz und wenige weitere Komponenten.
Wenn die Temperaturniveaus nicht zusammenpassen, setzen wir oft Wärmepumpen ein, um das Temperaturniveau anzugleichen. Insgesamt sind Wärmeübertrager und Wärmepumpen die häufigsten Technologien, die wir in Wärmekonzepten nutzen.
Abgesehen von der Technologie, welche betrieblichen und strategischen Überlegungen sind bei der Erstellung eines Wärmekonzepts wichtig?
Ein zentraler Punkt ist die langfristige Verfügbarkeit der Quellen für die Abwärme und die Konstanz des Wärmebedarfs auf der Abnahmeseite. Wenn sich beispielsweise ein Produktionsprozess ändert, kann die Abwärmequelle plötzlich wegfallen. Ebenso kann der Bedarf an Wärme sinken, wenn Effizienzmaßnahmen an den Anlagen umgesetzt werden.
Deshalb empfehlen wir, immer zuerst den Wärmebedarf zu reduzieren und danach die Abwärmenutzung zu optimieren. Strategisch wichtig ist außerdem, den Strompreisverlauf zu berücksichtigen. Gerade mit Wärmespeichern kann man die Schwankungen im Strompreis ausnutzen, was besonders bei flexiblen Stromtarifen sinnvoll ist. Wärmespeicher sind hier oft deutlich günstiger als Batteriespeicher.
Kannst du dafür ein konkretes Beispiel nennen?
Gern. Nehmen wir an, ein Unternehmen stellt aktuell ein Produkt her, das viel Abwärme erzeugt. Wenn das Unternehmen in ein paar Jahren die Produktion umstellt und das neue Produkt weniger Abwärme verursacht, funktioniert das Wärmekonzept unter Umständen nicht mehr.
Oder ein Unternehmen plant eine Effizienzmaßnahme an einer Anlage, wodurch der Wärmebedarf sinkt – dann sollte das Wärmekonzept darauf abgestimmt werden. Sonst investiert man möglicherweise in Technik, die später gar nicht mehr gebraucht wird.
Welche Herausforderungen können bei der Umsetzung von Wärmekonzepten in der Industrie auftreten, und wie können diese überwunden werden?
Ein großes Thema sind hohe Temperaturniveaus, vor allem über 100 Grad, oft sogar 500 bis 600 Grad. In diesem Bereich lässt sich Abwärme nur schwer integrieren, auch Wärmepumpen können bei diesen Temperaturen nicht mehr genutzt werden.
Möchte man fossile Energien dort ersetzen, bleibt oft nur die Nutzung von Strom, was wirtschaftlich herausfordernd sein kann. Deshalb setzen wir hier auf Hochtemperaturwärmespeicher, um flexibel auf Strompreis-Schwankungen reagieren zu können.
Eine weitere Herausforderung ist die Verschmutzung der Abwärmequelle. Das kommt häufig vor, zum Beispiel bei Abwasser. Dort kann man nur grobe Wärmeübertrager einsetzen, damit diese nicht verstopfen. Je gröber die Wärmeübertrager sind, desto geringer ist allerdings die Effizienz bei der Wärmerückgewinnung. Deshalb prüfen wir häufig, ob man weiter vorne im Prozess ansetzen kann, um sauberere Abwärme zu nutzen.
Abschließend: was würdest du Unternehmen raten, die mit der Erstellung ihres ersten Wärmekonzepts beginnen möchten?
Ich würde empfehlen, zunächst eine strukturierte Liste der Quellen, an denen Abwärme entsteht, am Standort zu erstellen. Häufig liegt das durch die Meldepflicht für Unternehmen im Rahmen des Energieeffizienzgesetzes bereits vor.
Wichtig ist aber, auch kleinere oder niedrig temperierte Quellen für Abwärme zu berücksichtigen, da diese ebenfalls sinnvoll nutzbar sein können. Zusätzlich sollte man die potenziellen Wärmesenken erfassen: Wo wird Wärme benötigt, in welchem Temperaturniveau und zu welchen Zeiten?
Beispielsweise wird die Gebäudeheizung meist nur im Winter gebraucht, während Prozesse oft ganzjährig Wärme abwerfen. Wenn man diese Daten hat, kann man systematisch prüfen, wie gut Abwärmequellen und -senken zusammenpassen und welche technischen Lösungen dafür in Frage kommen.
