Abwärme als Energieform zu nutzen ist neu. Bisher wird ein Medium erhitzt und daraus resultiert aufsteigende Luft. Diese sich bewegende Luft wird durch eine Turbine geleitet, mit deren Hilfe die Bewegung auf einen Generator übertragen und somit Strom erzeugt wird. Es wird also die Bewegung der Luft genutzt, aber nicht die in Form von Wärme gespeicherte Energie.

Die Abwärmenutzung oder- verstromung ist ein neuer Bereich der Energiegewinnung. Die Abwärme soll also nutzbar gemacht werden. Hierbei gibt es verschiedenste Ansätze. Beispielsweise kann aus der Abwärme Strom gewonnen werden oder diese umgewandelt in Kälte einen Kühlprozess unterstützen.

Aufgrund der Vorreiterrolle mit dem Gedanken der Abwärmenutzung bestehen neben der technischen Entwicklung von Konzepten ebenfalls wirtschaftliche und politische Herausforderungen.


Abwärmenutzung ist…

…keine Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), da kein Kraftstoff zur Erzeugung mechanischer Energie verbrannt wird, die meist in Strom umgesetzt wird. Durch die Verbrennung entsteht Wärme, welche als Nebenprodukt nicht genutzt und an einen Gegenstand oder das Umfeld abgegeben wird. Bei der Abwärmenutzung geht es um die reine Verwendung nicht genutzer Wärme jeglicher Prozesse.

…keine erneuerbare Energie, da es keinen Energieträger gibt, der auf lange Zeit gesehen praktisch unerschöpflich zur Verfügung steht oder ohne weitere Probleme wiedergewonnen werden kann.

…daher keiner schon bestehenden Kategorie der Energiegewinnung zuweisbar. Sie befindet sich im „Niemandsland“ zwischen der KWK und den erneuerbaren Energien.

Trotz der nicht eindeutigen Zuweisung zur KWK oder zu erneuerbaren Energien muss beim Betreiben einer Anlage, die Abwärme nutzt, die EEG-Umlage gezahlt werden. Die EEG-Umlage basiert auf dem Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien und muss von Elektrizitätsversorgungsunternehmen für jede an Endverbraucher gelieferte Kilowattstunde Strom aus erneuerbaren Energien gezahlt werden. Es wird also beim Betrieb einer Anlage zur Nutzung von Abwärme eine Abgabe entrichtet, die den Ausbau erneuerbarer Engergien finanziert. Somit wird nicht die Abwärmenutzung gefördert, sondern erneuerbare Energien, obwohl deren Wirkungsweise nicht übereinstimmt.


Sichtweise von Unternehmen

Die Frage, die mit jeder Investition zusammenhängt, ist die nach der Rentabilität. Denn nur wenn diese rentabel ist, ist sie für ein Unternehmen interessant. Die Frage der Wirtschaflichkeit stellt eine der größten Herausforderungen im Bereich der Abwärmenutzung dar.

Wirtschaftliche Betrachtung

Auf Grund der derzeitig niedrigen Strom- und Ölpreise lohnt sich für viele Unternehmen eine Investition in eine Abwärmenutzungsanlage nicht. Dies begründet sich auf dem zu niedrigen ROI verbunden mit einer zu langen Amortisationsdauer.

Sobald sich die Amortisationsdauer erhöht, erhöht sich auch das unternehmerische Risiko, da sich der Einführung einer neuen Anlage auch eine Prozessumstellung anschließt. Hierbei muss immer zwischen dem Aufwand und dem damit verbundenen Risiko und dem Ertrag abgewogen werden. Die wahrscheinlich länger anhaltend niedrigen Strom- und Ölpreise und kaum vorhandene finanzielle Unterstützung lässt viele Unternehmen an der Rentabilität einer solchen Anlage zweifeln.

Technische Eignung

Neben der rein wirtschaftlichen Betrachtung besteht eine weitere Herausforderung.

Es gibt bereits gute Lösungen zur Nutzung von Abwärme. Diese brauchen eine Abwärmetemperatur von mindestens 200° – 300°C. Somit eignet sich eine Abwärmenutzungsanlgae für einen sehr geringer Teil an Unternehmen.

In Deutschland sind nur ungefähr 500 von 2,5 Mio. Unternehmen im Bereich der Abwärmenutzung aktiv und geben somit in Prozessen entstandene Wärme nicht ungenutzt in die Umwelt ab. Basierend auf der geringen Nachfrage bei der Herstellung vieler Anlagen lässt sich nur schwer eine serienfähige Produktion aufbauen.


Nutzen

Abwärme nutzen zu können ist ein großer Schritt in Richtung einer hohen Energieeffizienz eines Unternehmens. Bisher wird die Abwärme, die zum Beispiel bei Herstellungsprozessen entsteht, kaum bis gar nicht genutzt. Oft wird die Abwärme hierbei nicht einmal als Verbesserungspotenzial in Betracht gezogen, sondern als notwendiges Übel akzeptiert. Es wird häufig nur das Reduzieren von Emissionen und Wärme durch das Senken der benötigten Energie und Reibung betrachtet, aber nicht der Nutzen, der aus der frei werdenden und bisher ungenutzten Energie gezogen werden kann. Mit einer Anlage zur Nutzung von Abwärme kann ein Unternehmen vorhandene Energie nutzen und damit seine Energiebilanz bedeutend verbessern.

Eine Abwärmenutzungsanlage kann zusätzlich als Aushängeschild verwendet werden, das dem Image eines Unternehmens als „grünes Fähnchen“ zugutekommen kann.

Ein großer Vorteil ist der geringe Aufwand, der zur Abwärmenutzung getätigt werden muss. Das hohe Potenzial spart Energie und damit Kosten und steigert den eigenen Gewinn.

 

Energieeffizienz ist das zweite Bein der Energiewende!

 

Quelle: Podiumsdiskussion auf der Hannovermesse am 28.04.2016 zum Thema „Abwärmenutzung in der Industrie mittels KWK und ORC“ – zu finden hier.

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