Kraft-Wärme-Kopplung in Bestform – Wie viel CO₂ und Energie eingespart werden kann, wenn ein Unter­nehmen seine Wärme­versorgungs­anlage nach den neuesten wissen­schaftlichen Erkenntnissen optimiert

Deshalb hat Rolls Royce Power Systems Energiespar­profis aus der Forschung ins Haus geholt. „Dass wir noch Einspar­potenziale haben, war uns klar. Aber die konkreten Zahlen fehlten. Ohne Daten­grundlage konnten wir nicht entscheiden, mit welchen Stell­schrauben wir am schnellsten und effektivsten Energie und CO₂ einsparen würden“, erklärt Debera.

So entstand der Kontakt zur ETA-Fabrik an der TU Darmstadt. ETA steht für Energie­technologien und Anwendungen. Das praxisnahe Forschungs­team ist vertraut mit den Arbeits­schritten, die für die metall­verarbeitende Industrie typisch sind. An Werkzeug-, Reinigungs- und Wärmebehandlungs­maschinen in der eigenen Modell­fabrik erproben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter realen Bedingungen, welche Einsparungen im Fertigungs­prozess möglich sind. Zum Beispiel, indem alle Möglichkeiten der Kraft-Wärme-Kopplung voll ausgeschöpft werden – ein Thema, das für Rolls Royce Power Systems sehr relevant ist.

„Über Projektpartner wie Rolls Royce Power Systems können wir unsere Erkenntnisse in die Wirtschaft tragen“, erläutert Thomas Kohne von der ETA-Fabrik das Interesse an dem gemeinsamen Vorhaben. „Und wir erhalten im Gegenzug wertvolle Daten, mit denen wir unsere Forschungs­ergebnisse validieren und weiter­entwickeln können.“

Die ETA-Fabrik entsandte ein Forschungs­team nach Friedrichs­hafen, um Energie­flüsse an der zentralen Wärmeversorgungs­anlage mit ihren Blockheiz­kraftwerken und Gasbrennwert­geräten genau zu messen und zu analysieren. Schon bald lagen die ersten Ergebnisse vor, die gemeinsam mit den Verantwortlichen bei Rolls Royce Power Systems unter die Lupe genommen wurden. „Aufgefallen sind vor allem die hohen Rücklauf­temperaturen in unserer Wärmeversorgungs­anlage sowie die hohen Prozess­temperaturen der Großreinigungs­anlagen“, erinnert sich Alexander Debera. „Auf Basis der Daten hat das ETA-Forschungs­team dann genau identifiziert, welche Maßnahmen wir umsetzen sollten und wie viel Energie und CO₂ wir damit einsparen.“

Indem Rolls Royce Power Systems die Rücklauf­temperaturen im gesamten Wärmenetz absenkte, konnte der thermische Wirkungsgrad der BHKW erhöht werden. „Außerdem haben wir die Wasser­temperatur in einigen Reinigungs­anlagen verringern können, ohne dass sich dies negativ auf den Wasch­vorgang ausgewirkt hat“, fährt Debera fort. Durch Einbindung der BHKW-Motorenwärme sank der Heizwärme­bedarf um 268 Megawatt­stunden pro Jahr.

Die Umstellung war binnen drei Wochen abgeschlossen. Neben der Einregelung der Prozess­temperaturen für die Reinigungs­maschinen und der Begrenzung der Rücklauf­temperaturen im gesamten Wärmenetz mussten neue Stellventile und sogenannte Rücklauf­temperatur-Begrenzungsventile eingebaut werden. Das war alles. „Man darf natürlich trotzdem nicht vergessen: Energiesparen ist kein Sprint, sondern ein Marathon“, bemerkt Debera rückblickend. „Wir sind wirklich froh, dass wir hartnäckig dran­geblieben sind, denn jetzt sparen wir mehr, als alle erwartet hätten.“

Weil Rolls Royce Power Systems die Bundes­förderung für Energie- und Ressourcen­effizienz in der Wirtschaft genutzt hat, amortisiert sich die Investition bereits nach gut anderthalb Jahren statt nach zweieinhalb Jahren. Der Motorenbauer hat den Investitions­zuschuss über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhr­kontrolle (BAFA) beantragt. Die KfW bietet alternativ einen zinsgünstigen Kredit mit Tilgungs­zuschuss aus Mitteln des Bundes­ministeriums für Wirtschaft und Klima­schutz an.

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