Abwärmenutzung in der Kunststoffverarbeitung Teil 4

Die Nutzung von Abwärme birgt vor allem bei produzierenden Unternehmen ein großes Potenzial, um Energie zu sparen und gleichzeitig die Kosten zu senken. Dennoch sollte der Abwärmenutzung die Abwärmevermeidung vorgezogen werden. Wie können Kunststoffunternehmen die Abwärme aber sinnvoll nutzen, wenn sie nicht vermieden werden kann und ist es möglich diese Maßnahmen fördern zu lassen?

Die Auswahl der richtigen Abwärmequellen und -senken ist Grundlage eines effizientes Abwärmekonzeptes. Welche hierfür in Frage kommen, ist abhängig von der Auslastung der Spritzgussmaschinen, der örtlichen Gegebenheiten und des Temperaturbereiches. Der Großteil der in der Verarbeitung eingesetzten Wärme wird als diffuse Abwärme an die Umgebung abgegeben, sodass eine wirtschaftliche Nutzung kaum realisierbar ist. Dennoch gibt es betriebstypische Abwärmequellen, die zur Wärmerückgewinnung genutzt werden können.

Abwärmesenken in der Kunststoffverarbeitung

Das Temperaturniveau der Nutzwärme liegt in der Regel im Niedertemperaturbereich von 40 bis 70 Grad Celsius. Somit stehen nur wenige Nutzungsmöglichkeiten der Kunststoffverarbeitung zur Verfügung:

• Trinkwassererwärmung
• Gebäudeheizung
• Vorerwärmen der Trocknungsluft für das Granulat

Maßnahmen zur Abwärmenutzung in der Kunststoffindustrie

Die geringe Flexibilität bei der Kombination von Abwärmequellen und -senken stellt eine Herausforderung für die technische Umsetzung und Förderung für eine effizienten Kunststoffproduktion dar. Mittels einer Wärmepumpe kann die Nutzwärme effizient gesteigert werden. Um von dem Niedertemperaturbereich in den Hochtemperaturbereich zu kommen, wäre der Einsatz einer CO2-Hochtemperatur-Wärmepumpe möglich. Wird diese mit der Investition in ein effizientes Kältekonzept verbunden, steigt sowohl die Investition als auch die Energieeinsparung und wirkt sich somit auch positiver auf die Förderung auf. Bereits in unserem 3. Teil der Blog-Serie haben wir ein effizientes Kältekonzept vorgestellt.

Kältekonzept + Wärmepumpe = effizientes Abwärmekonzept

Neben dem Freikühler und der Kompaktkälteanlage wird zusätzlich eine Wärmepumpe installiert. Die Wärmepumpe wird an die Kaltsole des Hydraulikkreislaufes angeschlossen. Prinzipiell lässt sich ebenfalls der Werkzeugkreislauf nutzen, da das Temperaturniveau im Hydraulikkreislauf höher ist. In Bezug auf den Wärmepumpenprozess muss dementsprechend weniger Energie aufgewendet werden. Bei dem Einsatz von Wärmepumpen muss der Kunststoffbetrieb hinsichtlich der Verwendbarkeit der Wärmesenken die Wirtschaftlichkeit überprüfen.

Förderprogramm für Wärmepumpen zur Abwärmenutzung

Die Maßnahme einer einfachen Wärmepumpe ist grundsätzlich umsetzbar, allerdings lohnt sich eine Förderung hierbei erst ab einem Investitionsumfang von 30.000 Euro für Kunststoffunternehmen. Wie bereits erwähnt, lohnt sich die Förderung einer Wärmepumpe in Kombination mit einem effizienten Kältekonzept. Daher wird die Wärmepumpe zusammen mit der Kälteanlage und den Freikühlern über die „Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft“ gefördert. Durch die zusätzliche Einsparung der Wärmepumpe wird die Fördersumme durch den Regelsatz von 900 Euro pro eingesparter Tonne CO2 im Jahr für kleine und mittlere Unternehmen höher. Jedoch ist diese Förderung auf maximal 40 Prozent der förderfähigen Investitionskosten festgesetzt. Für große Unternehmen beläuft sich der Regelsatz auf 500 Euro pro eingesparter Tonne CO2 im Jahr und maximal 30 Prozent der förderfähigen Investitionskosten. Das Kunststoffunternehmen kann die Finanzierung zwischen einem Direktzuschuss über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrollen oder einem zinsgünstigen Darlehen mit Teilschulderlass über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) wählen.

Fazit der Blog-Serie Energieeffizienz in der Kunststoffindustrie

Die Kunststoffindustrie hat vielfältige Möglichkeiten für die Umstellung auf einer energieeffizienten Produktion. Da Investitionen in effiziente Spritzgussmaschinen, Kältetechnik und Abwärmenutzung attraktiv gefördert werden, ist nicht nur die finanzielle Unterstützung ein starkes Argument. Auch die Positionierung gegenüber dem öffentlichen Diskurs kann so gestärkt werden und zusätzlich das Thema Nachhaltigkeit im Unternehmen sichtbar platzieren.