Energieeffizienz von Prozessen
„Entwicklung eines Life-Cycle-orientierten Ansatzes zur Bewertung energieeffizienter, nachhaltiger Gießereiprodukte“
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Bereitstellung eines Prozess- und Bewertungsmodells, welches geeignet ist die Energiesituation in Gießereibetrieben darzustellen. Dazu wurde ein Modell konzipiert, welches dem Anwender erlaubt unterschiedliche Produkte hinsichtlich des Energiebedarfes zu bewerten und daraus klar ableiten zu können in welchem Bereich des Produktionsprozesses Raum für Effizienzsteigerungen vorhanden ist. Da die Gießerei-Industrie zu den energieintensiven Branchen zählt, führen technisch-wirtschaftliche Maßnahmen in der Regel zu deutlichen Energieeinsparungen.
Der innovative Ansatz dieses Projektes gründet darauf, einen Betrieb auf zwei Betrachtungsebenen, nach wirtschaftlichen (top-down) und technischen (bottom-up) Gesichtspunkten, zu analysieren. Dazu wird der gesamte Standort des Unternehmens in Hauptmodule, z.B. Schmelzen, Gießen, Wärmebehandlung etc. unterteilt - in jedem dieser Hauptmodule finden sich gießereitypische Anlagen wieder. Diese Anlagen wurden basierend auf thermodynamischen Grundsätzen der Massen- und Energieerhaltung, aufbauend auf den erhobenen Stoff- und Energieströmen in den Unternehmen modelliert. Zusätzlich wird für die Schmelzöfen eine Exergiebilanz erstellt. Durch eine dynamische Verknüpfung der einzelnen Module und Anlagen ist es möglich den Betrieb darzustellen und energietechnisch zu bewerten. Dies ermöglicht ein schnelles und einfaches Aufzeigen von Hotspots und liefert die erste Indikation für Energieeffizienzsteigerungsmaßnahmen.
Die Neuheit dieses Projektes liegt darin, dass durch den ganzheitlichen modularen Ansatz eine dynamische Modellgestaltung ermöglicht wird, wodurch spezifische Material- und Energieverbräuche pro Produkt oder Masse ausgelesen werden können und somit für ein Kennzahlenaudit zur Verfügung stehen. Zusätzlich dazu können auf den erhobenen Daten und Ergebnissen basierend weitere Analysen, wie z. B.: Pinch Analysen, Lebenszyklusbetrachtungen usw. durchgeführt werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass dieser Ansatz eine schnelle und einfache Möglichkeit bietet sich einen Überblick zur aktuellen Energiesituation im Unternehmen zu verschaffen.
Als Projektpartner sind hier zunächst die FFG als Förderungsgeber, bzw. der Gießereifachverband als Auftraggeber zu nennen. Das Projekt wird im Rahmen einer Auftragsforschung vom Lehrstuhl WBW in Kooperation mit dem Lehrstuhl TPT durchgeführt.
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