Prozesswärme

Energieeinsparungen beim Brennen von Keramik

Die Projektpartner erforschen energiesparende Produktionsoptimierungen beim Brennen von Keramik. Anhand eines Organic Rankine Cycle-Prozesses (ORC) machen sie Abwärme produktionsintern nutzbar. Darüber hinaus senken sie über die Entwicklung einer niedrigsinternden Keramik die erforderlichen Brenntemperaturen bedeutend. 

 

Zusammenfassung

In der Keramikindustrie sind die Potenziale einer energieeffizienten Produktion bisher wenig ausgeschöpft.

Die Projektpartner untersuchten daher mittels dreierlei Stellhebel, den Energiebedarf sowie den CO2 -Ausstoß beim Brennen von Sanitärkeramik um 20 % zu senken.

Zum einen soll über einen ORC-Prozess die 220 – 260 °C warme Abluft aus der Kühlzone des Ofens verstromt und produktionsintern nutzbar gemacht werden.

Weiterhin wurde angestrebt, den zentralen Verfestigungsprozess unter Einwirkung von Wärmeenergie effizienter zu gestalten. Die Ansätze hierfür waren, eine niedrigsinternde Keramik mit geringerer Brenntemperatur zu entwickeln und den Brennprozess durch eine sinterabhängige Prozesssteuerung zu optimieren.

Eine sinterabhängige Steuerung sollte ermöglichen, die Temperaturen genauer kontrollieren und regeln zu können um einen zu hohen Anstieg zu vermeiden.

 

Ergebnisse:

  • as Projektziel der Erzeugung elektrischer Energie aus Abwärme mit ca. 250 °C wurde erreicht. Die dazu eingesetzte ORC-Anlage niedriger Leistung mit Direktverdampfer und Turbine weist einen befriedigenden Wirkungsgrad von 20 % auf.
  • Diese Art von Nutzung der Niedertemperaturabwärme kann bei unterschiedlichen Brennöfen und branchenübergreifend angewendet werden.
  • Eine niedrigsinternde Keramik wurde bis zur Fertigungsreife entwickelt. Sie ermöglicht eine Absenkung der Brenntemperaturen auf 1060 °C sowie eine Reduktion des Brennstoffbedarfs und der CO2-Emissionen von bis zu 37%.
  • Es wurde festgestellt, dass die Durchfeuchtung der Ofenisolierung beim Brennprozess für relevante und schnell eintretende Energieverluste verantwortlich ist.

 

Weitere Projektdaten

Projekttitel: KMU-innovativ - Verbundvorhaben Klimaschutz: Energieeinsparung beim Brennen von Sanitärkeramik - Teilvorhaben 1

Projektnummer: 01LY0810AB

Aktenzeichen: Text

Projektzeitraum: 2008 - 2011

Projektort: Deutschland (Niedersachsen, Saarland)

Projektansprechpartner:

Herr Dipl.-Ing. Hilgenfeldt

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)