Industriekessel mit Flammrohren finden breiten Einsatz, wenn es um Bereitstellung thermischer Energie (Wärme oder Dampf) und Versorgungssicherheit geht. Sie können eine Leistung von bis zu 40 Megawatt (MW) haben und sind in vielen Bereichen nach wie vor alternativlos: im Lebensmittelbereich und in Brauereien, in pharmazeutischen Betrieben und verschiedensten Produktionsbereichen genauso wie für die Fernwärme. Sie sind nahezu omnipräsent, aber zumeist quasi unsichtbar in Betrieben oder im Keller von Gebäuden versteckt.

 

EFFIZIENZSTEIGERUNG BEI EINEM INDUSTRIEKESSEL

Die Erreichung von Klimazielen und die Einsparung von Betriebskosten und CO2 müssen dabei kein Widerspruch sein – und dabei zählt jedes Prozent. Dazu Hermann Maier, Geschäftsführer des im SBC ansässigen Unternehmens gridlab: „Für viele KundInnen wären bereits 3 % Einsparung ökonomisch interessant. Da diese Kessel heute noch immer mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, hat eine Effizienzsteigerung eine direkte Auswirkung auf den CO₂-Ausstoß. Selbst wenn man diese Kessel später mit Wasserstoff betreibt, tragen unsere Keramiken zur nachhaltigen Ressourceneinsparung bei. Das wird vor allem für knappe alternative Brennstoffe eine Rolle spielen.“

 

NEUES DESIGN DER EINBAUTEN FÜR INDUSTRIEKESSEL

Gridlab hat Hochtemperatur-Keramikeinbauten (HTK) für industrielle Heiz- und Dampfkessel entwickelt, mit denen kurzfristig 5 bis 15 Prozent Brennstoff – und somit auch CO₂ – nachhaltig eingespart werden können. In den letzten Monaten wurden die Keramiken sukzessive weiterentwickelt, so Maier. „Es läuft gerade die Patentanmeldung für das neue Design und wir sind auch im Gespräch mit Investoren. Das Besondere an den Keramiken ist, dass sie neben der Brennstoffreduktion auch den Kessel schützen. Der Verschleiß ist geringer, weil die Wärme dorthin verschoben wird, wo sie auch benötigt wird und nicht den Apparat selbst beschädigt.“ Meist werden der höhere Wirkungsgrad bei längerer Lebensdauer und der geringere Energieverbrauch als getrennte Optimierungsziele betrachtet. „Das ist für viele ein technisches Paradoxon, da mit unseren Einbauten beides erreicht werden kann.“ Es ist aber auch eine allgemeine Optimierungsstrategie, die durch Strömungsmodellierung möglich wird, worin Gridlab langjährige Erfahrung besitzt.

 

SMART SERVICE FÜR OBJEKTIVE MESSUNG DER KESSELEFFIZIENZ

Nicht nur die Keramiken für die Industriekessel wurden weiterentwickelt. Auch ein Smart Service hat das Gridlab-Team dazu entwickelt. „Wir haben in den letzten Jahren intensiv simuliert, gemessen und optimiert und können nun eine dynamische Messung der Kesseleffizienz anbieten“, freut sich Maier. „Mit diesem Smart Service kann für einen Betreiber des Industriekessels jede Verbesserungsmaßnahme, die am Kessel vorgenommen wird, hinsichtlich Energieeinsparung analysiert werden. Es ist ein Spin-Off-Service der HTK-Entwicklung, da es das Ziel war, die Einsparungen durch die Keramiken unter wirklichen Betriebsbedingungen transparent zu messen. All das lässt sich im laufenden Betrieb umsetzen und ermöglicht eine objektive Messung – und Vergleichbarkeit – der Kesseleffizienz.“

Durch gezielte Simulationen und Optimierungen hilft Gridlab dabei, die Effizienz eines Dampfkessels zu verbessern.

 

BESTEHENDE TECHNOLOGIEN OPTIMIEREN

Theoretisch könnten Industriekessel auch mit Wasserstoff oder anderen synthetischen Brennstoffen betrieben werden. „Unsere Keramiken würden auch bei Wasserstoffbetrieb funktionieren. Ich denke aber, dass es noch ein bisschen dauern wird, bis diese Technologie für den industriellen Einsatz ausgereift ist. Deshalb ist es umso wichtiger, bestehende und etablierte Technologien energieeffizienter zu gestalten“, ist sich Maier sicher.