Wärme- und Kälteenergie erfassen und nutzen
Energieeffizienz durch die Nutzung von Wärme- und Kältemengen
Die Nutzung von Abwärme steigert die Energieeffizienz und senkt die Energiekosten – das ist jedem klar. Bei vielen Produktionsprozessen in Unternehmen wird dieses Potenzial aber noch nicht genutzt. Die anfallende Wärme wird häufig nicht weiterverwendet, sondern einfach abgeführt. Die Gründe hierfür liegen oft an den hohen Aufwänden und Investitionen, die für die Abwärmenutzung erforderlich sind. Noch öfter fehlt aber schlichtweg das Wissen über Abwärmevorkommen im eigenen Unternehmen. Warum Unternehmen sich jetzt aber mit der Nutzung von Abwärme nicht nur befassen sollten, sondern müssen, und wie sie dabei am besten vorgehen, erfahren Sie in diesem Blog-Beitrag.
Gründe für die Nutzung von Abwärme
Die Steigerung der Energieeffizienz ist sicherlich der Hauptgrund, der für Abwärmenutzung spricht. Neben der Senkung der Energiekosten trägt sie zudem dazu bei, den externen Energiebezug zu reduzieren, was die Unabhängigkeit von traditionellen Energiequellen fördert. Zum Kostenvorteil durch den geringeren Energieverbrauch kommt außerdem die daraus resultierenden niedrigeren CO2-Emissionen hinzu. Die Nutzung von Abwärme ist demnach auch ein wichtiger Teil der Nachhaltigkeitsstrategie eines Unternehmens und ein guter Weg, um den CO2-Ausstoß zu senken.
Seit Ende 2023 gibt es für Unternehmen nun noch einen sehr wichtigen bzw. den entscheidenden Punkt, sich mit der Abwärmenutzung zu beschäftigen: Mit dem Energieeffizienzgesetz (EnEfG) wurde es ihnen verpflichtend vorgeschrieben. Demnach müssen Unternehmen ab einem Gesamtenergieverbrauch von 2,5 GWh ihre anfallende Abwärme zunächst so weit wie technisch möglich reduzieren, nicht vermeidbare Abwärme nutzen und die dann noch verbleibende Abwärme dem BAFA melden. Die erste Frist für die jährlich einzureichende Meldung wird zum 01. Januar 2025 fällig. Alle weiteren Details, Fristen und Pflichten finden Sie in unserem Blog-Beitrag zum Energieeffizienzgesetz. Unternehmen können das Thema Abwärmenutzung also nicht weiter aufschieben und müssen sich jetzt zwangsläufig damit auseinandersetzen.
Den gesetzlichen Vorgaben durch das Energieeffizienzgesetz stehen aber auch Fördergelder gegenüber, die bei den erforderlichen Investitionen unterstützen. Die Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW) stellt Förderungen für den Erwerb sowie die Installation entsprechender energieeffizienter Anlagen und Technologien bereit.
Wärme- und Kältemengenmessung als Grundlage für Abwärmenutzung
Um anfallende Industrieabwärme sinnvoll nutzen zu können, ist es zunächst notwendig, zu analysieren, wie viel Energie überhaupt einerseits vorhanden und andererseits verwertbar ist. Für die Erfassung von Wärme werden in der Regel der Volumenstrom sowie die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf gemessen. Aus diesen Werten sowie aus der spezifischen Wärmekapazität und der Dichte des Mediums (in der Regel handelt es sich dabei um Wasser) wird dann die Wärmeleistung berechnet. Im Zeitverlauf betrachtet, erhält man daraus schließlich die Wärmemenge. Bei niedrigen Temperaturen kann man auch von der Erfassung von Kälteenergie sprechen.
Ist die Menge der Abwärme erfasst, ist die Grundlage für Effizienzsteigerungen gelegt. Denn wenn bekannt, wie viel Energie auf welchem Niveau und an welcher Stelle im betrachteten Prozess verfügbar ist, kann sie auch zielgerichtet eingesetzt werden.
Messtechnik für die Erfassung von Wärme- und Kältemengen
Wärme- und Kältemengen können mit entsprechenden Wärmemengenzählern erfasst werden. Dabei gibt es Ausführungen und Modelle für die verschiedensten Anwendungsfälle, was auch die Preisspanne sehr groß macht. Generell zählen Wärmemengenzähler zu den teureren Energiemessgeräten, da es sich z.B. im Vergleich zu Stromzählern um komplexere Geräte handelt. Aber auch hier greift das EEW-Förderprogramm, sowohl beim Erwerb der Messtechnik als auch bei der Installation.
Auswertung und Aufbereitung der erfassten Wärme-/Kälteenergie
Um das genaue Abwärmepotenzial bestimmen zu können, müssen die Daten der Zähler noch ausgewertet werden. Eine Energiemanagement-Software wie unser Energy Monitor, der die Energieströme sämtlicher Energieträger (Strom, Gas, Wasser, Wärme/Kälte etc.) abbilden kann, bietet hier großen Mehrwert: Durch automatisiertes Monitoring entsteht weder Aufwand beim Ablesen von Zählerständen noch bei der Aufbereitung und Auswertung der Daten. Die Analysen sind so immer auf Knopfdruck, in hoher Auflösung und stets aktuell verfügbar. Das ermöglicht nicht nur die Erfüllung der bereits erwähnten gesetzlichen Meldepflicht für Abwärme, sondern auch die Ableitung und Auslegung konkreter Maßnahmen für die Abwärmenutzung. Nach deren Umsetzung können die erfolgten Maßnahmen zudem aufgrund der Datentransparenz einfach kontrolliert und nachverfolgt werden, was in Bezug auf die Höhe der Investitionskosten durchaus sinnvoll ist. So kann einfach überprüft werden, ob die erwarteten Einsparungen auch tatsächlich erreicht wurden.
Wie auch die Investitionen in Anlagen und Messtechnik für die Abwärmenutzung wird auch die Investition in eine Energiemanagement-Software als dritte essenzielle Komponente im Rahmen der EEW-Förderung unterstützt. Auch unsere Energy Monitor Software steht auf der Liste der förderfähigen Energiemanagement-Software des BAFA.
Beispiel Wärmerückgewinnung aus Druckluftkompressoren
Eine häufig anzutreffende Anwendung bei der Abwärmenutzung ist die Wärmerückgewinnung aus Druckluftkompressoren. Beim Betrieb der Kompressoren kann die entstehende Abwärme mit einem Wärmetauscher z.B. zum Heizen nutzbar gemacht werden. Durch die gezielte Erwärmung des Brauchwarmwassers durch die Kompressorabwärme muss das eigentliche Heizsystem weniger Wärme bereitstellen. Die Wärmemengenmessung und -auswertung über die Energy Monitor Software geben hier dann darüber Auskunft, wie viel Abwärme zu welcher Zeit zur Verfügung steht. Abgeglichen mit dem Bedarf der benötigten Heizenergie kann so das Maximum der anfallenden Abwärme genutzt werden.
Weitere Anwendungsfälle für Messungen sind unter anderem:
Effizienzbewertung eines Wärmeerzeugers, z.B. BHKW, Heizung etc.
Wärmemengenverteilung und Heizkostenabrechnung
Identifikation von Einsparpotenzialen, z.B. durch unnötige Beheizung/Kühlung am Wochenende
Wärme- und Kältemengen erfolgreich messen und nutzen
Die Nutzung von anfallender Wärmeenergie stellt für Unternehmen ein großes Potenzial für die Steigerung der Energieeffizienz dar. Bevor aber Maßnahmen für die Abwärmenutzung umgesetzt werden, ist es grundlegend, zunächst die vorhandenen Abwärmemengen zu erfassen und zu analysieren. Mit der Energy Monitor Software, die diese Daten übersichtlich aufbereitet, ist die nötige Transparenz vorhanden, wodurch die Prozesse für die Abwärmenutzung deutlich gezielter, schneller und einfacher optimiert werden können.
Durch das Energieeffizienzgesetz werden nun viele Industrieunternehmen dazu verpflichtet, sich mit dem Thema Abwärmevermeidung und -nutzung zu beschäftigen. Mit dem genauen Wissen über die Abwärmemengen steckt dahinter viel Mehrwert, sodass sich auch die teils hohen Investitionskosten in absehbarer Zeit amortisieren. Außerdem können Unternehmen für alle Komponenten von Technologien über Messtechnik bis zu Software-Lösungen auf umfassende Förderungen zurückgreifen, die je nach Unternehmensgröße bis zu 45 % der Investitionskosten betragen können.
Sind Sie noch auf der Suche nach Möglichkeiten für die Erfassung und Nutzung von Abwärme in Ihrem Unternehmen? Wir stellen Ihnen unsere Lösungen sowie damit verbundene Fördermöglichkeiten jederzeit gerne, kostenlos und unverbindlich vor. Nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf!
Foto: OPTENDA
