Ungenutzte Abwärme erschließen
ProcessLIB ermöglicht neue Wege der Prozesskopplung in der Thermoprozesstechnik
In Thermoprozessanlagen gehen häufig erhebliche Energiemengen verloren. Bei Industrieöfen bleiben nicht selten über 20 % der eingesetzten Energie als ungenutzte Abwärme. Während Maßnahmen zur internen Wärmerückgewinnung inzwischen etabliert sind, bleiben die Potenziale aus der Verknüpfung mehrerer Prozesse oder ganzer Sektoren weitgehend ungenutzt. Gerade hier liegt ein zentraler Hebel zur weiteren Reduzierung von Energieverbrauch und CO₂-Emissionen.
Im Projekt „ProcessLIB“ hat die OWI Science for Fuels gGmbH deshalb einen Modellierungsansatz entwickelt, der thermische Prozesse nicht isoliert, sondern im Verbund betrachtet. Ziel war es, Prozessketten systematisch zu analysieren und technisch sinnvoll zu koppeln.
Kern des Projekts war eine modulare Modellbibliothek für Thermoprozesse. Komponenten wie Industrieöfen, Wärmetauscher oder Energiespeicher wurden physikalisch fundiert beschrieben und zu komplexen Systemen kombiniert. Dadurch lassen sich ungenutzte Abwärmeströme identifizieren und Potenziale gezielt erschließen.
Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Modellreduktion. Diese ermöglicht schnelle Simulationen komplexer Systeme bei gleichzeitig ausreichender Abbildungsgenauigkeit – bis hin zu nahezu echtzeitfähigen Analysen.
Ergänzend wurde ein Optimierungsansatz entwickelt, der Energieverbrauch und CO₂-Emissionen minimiert. Er erlaubt sowohl die Optimierung der Anlagenverschaltung als auch der Betriebsweise. Die Ergebnisse zeigen, dass effektive Prozesskopplung eine fundierte Datenanalyse sowie in vielen Fällen zusätzliche technische Komponenten wie Wärmetauscher oder Energiespeicher erfordert.
Anhand industrieller Prozessdaten konnte nachgewiesen werden, dass sich durch die Kopplung von Prozessen erhebliche Energieeinsparpotenziale erschließen lassen, die bei isolierter Betrachtung verborgen bleiben.
Die entwickelten Ansätze bieten insbesondere KMU neue Möglichkeiten, ihre Anlagen effizienter zu betreiben und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. OWI bedankt sich bei allen Projektbeteiligten sowie den Mitgliedern des projektbegleitenden Ausschusses für die konstruktive Zusammenarbeit und die wertvollen Beiträge zum erfolgreichen Projektverlauf.
Vorstellung der Ergebnisse durch den Projektleiter Benedikt Bender auf der INFUB in Porto
