Analyse und Optimierung Dampfsystem

Ein Industrieunternehmen betreibt ein zentrales Dampfsystem mit einem Grosswasserraum-Dampfkessel zur Versorgung verschiedener Produktionsanlagen. Während dem Betrieb wurde erkannt, dass der Dampfkessel aufgrund einer starken Überdimensionierung einen tiefen Jahreswirkungsgrad aufweist. Anhand einer Messkampagne wurde das dynamische Systemverhalten der Dampferzeugung aufgezeichnet und ausgewertet. Die Analyse bestätigte, dass der Kessel während eines Grossteils des Jahres weit unter seiner Nennleistung betrieben wird. Grosswasserraum-Dampfkessel weisen bei Teillast und während Stillstandzeiten besonders hohe Verluste auf, da der Kesseldruck auch ohne Dampfbezug aufrechterhalten werden muss. Diese Bereitschaftsverluste sind proportional zur Kesselgrösse und nicht zum tatsächlichen Verbrauch. Bei starker Überdimensionierung und häufigem Schwachlastbetrieb übersteigen die Verluste die Nutzenergie deutlich. Basierend auf den Messergebnissen wurden verschiedene Lösungsvarianten erarbeitet. Ein Umstieg auf Schnelldampferzeuger, die den Dampf bedarfsgerecht und ohne grosse Bereitschaftsverluste produzieren, führt zu einer erheblichen Verbesserung der Energieeffizienz. Zentral ist auch die Frage, ob ein zentrales Dampfsystem oder eine dezentrale Dampferzeugung direkt bei den Verbrauchern die sinnvollere Lösung darstellt. Die dezentrale Variante eliminiert Leitungsverluste und ermöglicht eine bedarfsgerechte Versorgung jedes einzelnen Verbrauchers. In einer anschliessenden Machbarkeitsstudie wird für jeden Verbraucher die technisch und wirtschaftlich sinnvollste Wärmeversorgung ermittelt. Die Umsetzung wird durch Fördergelder des Bundes unterstützt. Dank der Analyse kann das Unternehmen seine Energiekosten und Treibhausgasemissionen erheblich senken.