Wärmetauschersystem für Infrarotheizungen von KÜBLER

Brennwerttechnik macht hohe Einsparpotenziale in Unternehmen nutzbar

„Keine Energiewende ohne Energieeffizienz“ betitelt die dena die Rubrik „Themen und Projekte“ auf ihrer Homepage1 „Die beste Kilowattstunde ist die eingesparte“, sagt Thomas Kübler, geschäftsführender Gesellschafter der KÜBLER GmbH. Beide meinen das Gleiche: Es geht darum, den Energieverbrauch im Allgemeinen und besonders in den Unternehmen zu drosseln. Denn hier liegt ein enormer Hebel zum Erreichen der Klimaziele. Und nicht nur das: Energieeffizienz lohnt sich auch wirtschaftlich, wenn sie technologisch richtig angegangen wird. Dabei spielt moderne Infrarotheizungstechnologie eine wichtige Rolle, insbesondere wenn sie intelligent mit Bennwerttechnik kombiniert wird.

Brennwerttechnik verwandelt Abwärme in nutzbare Energie

Das Besondere der Brennwerttechnik ist, dass sie die Kondensationswärme (Brennwert genannt) aus der Abwärme von Heizanlagen entzieht, diesen Energiegehalt nutzbar macht und damit die Gesamteffizienz der Anlagen nennenswert erhöht. Je nach Brennstoff spricht man dabei von Öl- oder Gasbrennwerttechnik. Brennwerttechnik zeichnet sich also kurz gesagt dadurch aus, dass sie den Ausnutzungsgrad von Energie und damit die Energieeffizienz erhöht.

Wie die Abwärmenutzung mit Brennwerttechnik funktioniert

Das Funktionsprinzip der Brennwerttechnik ist im Grunde ganz einfach. Am Beispiel Infrarotheizung erklärt, wird die im Abgas enthaltene Energie bis zur Kondensation abgekühlt und die so gewonnene Wärme an ein Speichermedium (i. d. R. Wasser) übertragen. Das erhitzte Wasser wird einem Pufferspeicher zugeführt und von dort je nach Bedarf in ein gewöhnliches Pumpen-Warmwasser-Heizungsnetz eingespeist. Als Speichermedium eignet sich Wasser ideal, aber auch andere Medien wie Luft können eingesetzt und beispielsweise in Warmluftgebläsen nutzbar gemacht werden.

Beginnen Sie damit, Ihre Abwärmequellen zu identifizieren und zu reduzieren

Nicht nur Heizungen erzeugen Abwärme, je nach Betriebsart entsteht Abwärme an den unterschiedlichsten Stellen. Öfen, Maschinen (insbesondere Druckluftkompressoren), Kühlsysteme und oder ungedämmte Rohre sind wohl die Klassiker. Gehen Sie den Ursachen für ungenutzte Abwärme auf den Grund, indem Sie gründlich den Energieverbrauch im gesamten Unternehmen analysieren und bewerten. Anschließend gilt es, schon einmal unnötige Abwärme durch Prozessoptimierungen zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren. Dabei helfen folgende Fragen:

  • Können Sie Leerläufe vermeiden?
  • Laufen wirklich alle Anlagen/Prozesse effizient, oder lässt sich hier und da noch eine Stellschraube drehen?
  • Sind einige Prozesse vielleicht überdimensioniert?
  • Gibt es Aufheiz- oder Abkühlungsphasen, die in der Praxis gar nicht nötig wären?
  • Warten Sie Ihre Maschinen und Anlagen regelmäßig?
  • Dämmen Sie ausreichend?

Mit einer umfassenden Analyse können Sie schon einiges an Abwärme einsparen. Und der Rest? Den nutzen Sie am besten sinnvoll, je nach Ihren Anforderungen.

Setzen Sie den Energiegewinn aus Brennwerttechnik sinnvoll ein

Das Praktische an der Brennwerttechnik ist: Sie können die Abwärme auf vielfältige Weise für mehr Energieeffizienz im Unternehmen nutzen. „Hybrid heizen“ lautet hier ein wichtiges Stichwort. Denn Abwärme kann eine große Rolle bei der Warmwasseraufbereitung oder dem Beheizen von Räumen spielen. Während sich diese Variante der Abwärmenutzung schon in vielen Privathaushalten etabliert hat, wird sie noch lange nicht überall bei der Beheizung von Hallengebäuden eingesetzt. Dabei steht gerade dieses Gebäudesegment schon wegen seiner Raumdimensionen im Ruf, besonders viel Energie zu verbrauchen. Hier bieten sich hohe Einsparpotenziale. Im industriellen Bereich kann die zurück gewonnene Energie beispielsweise für Brauchwasser oder zur warmwasserbasierten (hybriden) Beheizung verwendet werden. Oft ist dies sinnvoll für Büro- oder Sozialräume, die typischerweise an Hallen angeschlossen sind. Im Sportbereich wird das Warmwasser gerne im Sanitärbereich, insbesondere für die Duschräume verwendet. Warmluft kann – wo sinnvoll – ggf. über Warmluftgebläse ergänzend zur energieeffizienten Infrarotbeheizung eingesetzt werden.

Bündeln Sie Ihre Energieströme für mehr Energieeffizienz

Nicht nur die Abwärme von Heizungsanlagen lässt sich nutzbar machen, auch zahlreiche weitere Wärmeströme im Hallengebäude bieten interessante, effizienzsteigernde Potenziale. Nämlich dann, wenn Sie Brennwerttechnik und Heizung intelligent kombinieren. Ein Beispiel ist das Infrarotheizungssystem H.Y.B.R.I.D. des Ludwigshafener Hallenheizungsspezialisten KÜBLER. Die voll integrierte Lösung bietet viel Flexibilität bei der Integration unterschiedlicher Technologien und Energiequellen. So kann das Hybridsystem gleichzeitig mit der Heizungsabwärme auch die Energieströme aus dem Prozess (Maschinen, Kompressoren etc.) nutzbar machen. Bei einem Textilmaschinenbauer aus Nordrhein-Westfalen wurden so die Energieströme von Heizung, Härteöfen und Kompressoren zusammengeführt. Der Wärmebedarf von 1.200 m² Bürofläche kann seither vollständig durch die Restwärmenutzung abgedeckt werden.

Daneben gibt es eine Vielzahl weiterer Kombinationsmöglichkeiten. Besonders interessant ist angesichts der meist großen Dachflächen bei Industriehallen, dass das übrigens mehrfach ausgezeichnete Hybridsystem (u. a. „Deutschlands nachhaltigstes Produkt“, Deutscher Nachhaltigkeitspreis 2012) auch regenerative Energien wie Solarthermie integrieren kann (Stichwort: Helio.B.R.I.D.). Auch Wärmepumpen lassen sich einbinden. Zudem ist das Hybridsystem Grundlage für die Realisierung der Digitalen Hallenheizung (z. B. WÄRME 4.0), die es u. a. durch das Echtzeit-Monitoring aktueller Verbräuche ermöglicht, den Anlagenbetrieb kontinuierlich auf Ideallinie zu fahren. Die Kombination aus Brennwerttechnik und energiesparender Heizungstechnologie erlaubt es Ihnen also, auf vielfältige Weise für mehr Energieeffizienz in Ihrem Unternehmen zu sorgen.

Warum Sie gleichzeitig Ihr Unternehmen und die Klimaziele im Blick haben sollten

Nur etwa die Hälfte deutscher Unternehmen weiß um seine Abwärmepotenziale – das schreibt die dena in ihrer Publikation zur Abwärmenutzung im Rahmen der Initiative EnergieEffizienz2 . Somit gehen jedes Jahr schätzungsweise 226 TWh nutzbare Wärme ungenutzt flöten. Das sind 36 % des Energieanteils des gesamten produzierenden Gewerbes. Unternehmen kostet das – ganz klar – immens viel Geld, doch gleichzeitig belastet die ungenutzte Abwärme die Umwelt. Rund 60 Mio. t des Treibhausgases CO2 verdampfen damit pro Jahr unnötig in die Atmosphäre. Unternehmen können und wollen sich das heutzutage im Hinblick auf steigende Energiekosten und Klimaschutzziele einfach nicht mehr erlauben.

Machen Sie Umweltschutz zu Ihrer Wirtschaftlichkeitsmaßnahme

Dass die Abwärmenutzung mit Brennwerttechnik nahezu ohne zusätzliche Verbrauchskosten geschieht, dürfte viele Hallenbetreiber sehr interessieren. Insgesamt können durch die integrierte KÜBLER Restwärmenutzung im Hybridsystem bis zu 15 Prozent Wärme zurück gewonnen und nutzbar gemacht werden. Thomas Kübler, Gründer und geschäftsführender Gesellschafter der KÜBLER GmbH Energiesparende Hallenheizungen: „Diese Zahl zusätzlich zu unseren ohnehin extrem energieeffizienten Infrarotsystemen markiert einen Quantensprung in der wirtschaftlichen und umweltschonenden Hallenbeheizung. Im Gesamtsytem lassen sich bis zu 70 Prozent* Energieeinsparung realisieren.“

* Im Vgl. zu konventionellen Technologien

So zahlt sich die Kombi aus Brennwerttechnik und IR-Heizung in der Praxis aus

Wie sich diese Werte konkret für Hallenbetreiber auszahlen, zeigen Beispiele aus der Praxis. Um rund 65 % wurden die CO2-Emissionen durch die Heizungsmodernisierung mit dem KÜBLER System H.Y.B.R.I.D. in einer Fertigungshalle der Firmengruppe AZO in Osterburken reduziert. Konkret von ca. 226.400 kg p. a. auf jährlich ca. 79.800 kg. Mehr Energieeffizienz stand auch im Mittelpunkt bei Reiners + Fürst. Ebenfalls rund 65 % hoch waren die Energieeinsparungen, die der Textilmaschinenbauer bei der energetischen Sanierung seiner Produktions- und Lagerflächen realisieren konnte. Die Einsparungen belaufen sich hier konkret auf rund 46.5000 Euro und 299 t CO2-Emissionen pro Jahr. Übrigens: Reiners + Fürst wurde für die Sanierung der Hallenheizung und die Integration von Restwärmenutzung bei Hallenheizung, Druckluft und Härteofen im System H.Y.B.R.I.D. 2014 mit dem 1. Platz beim Energy Masters Award in der Kategorie Gebäude ausgezeichnet.

Unterm Strich: Hybrides Heizen mit Brennwerttechnik lohnt sich – besonders in finanzieller Hinsicht!

Wer weniger Energie zur Wärmeerzeugung beziehen muss, spart bares Geld. Das ist glasklar. Wie sich das konkret in Zahlen ausdrückt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa:

  • Art und Größe Ihres Unternehmens
  • Das zu beheizende Volumen
  • Die Anzahl der Prozesse, die Abwärme erzeugen
  • Der Heizung, die Sie einsetzen

Fazit: Optimierungspotenziale finden sich an den verschiedensten Stellen

Hallenmodernisierung, ordentliche Dämmung, hocheffiziente Heizsysteme und eben auch die Brennwerttechnik und andere Möglichkeiten der zeitgemäßen Abwärmenutzung: Es gibt viele Wege, die Energieeffizienz Ihres Betriebs zu steigern und Kosten zu senken. Kontaktieren Sie uns gerne und lassen Sie uns besprechen, wie Sie die Abwärme aus Ihren Heiz- und Produktionsprozessen sinnvoll weiterverwenden können, anstatt sie ungenutzt durch den Schornstein zu entsorgen.

1 Weblink: https://www.dena.de/themen-projekte/energieeffizienz/

2 Vgl. 1445_Broschuere_Abwaermenutzung.pdf (dena.de)


Leitungen an der Decke einer Halle, die die Abwärme aus Prozessen weiterleiten.

Mit diesen Schritten verwandeln Sie Abwärme in Energie

Nur etwa die Hälfte deutscher Unternehmen weiß um seine Abwärmepotenziale – das schreibt die dena in ihrer Publikation zur Abwärmenutzung im Rahmen der Initiative EnergieEffizienz. Somit gehen jedes Jahr schätzungsweise 226 TWh nutzbare Wärme ungenutzt flöten. Das sind 36 % des Energieanteils des gesamten produzierenden Gewerbes. Unternehmen kostet das – ganz klar – immens viel Geld, doch gleichzeitig belastet die ungenutzte Abwärme die Umwelt. Rund 60 Mio. t des Treibhausgases CO2 verdampfen damit pro Jahr unnötig in die Atmosphäre. Unternehmen können sich das heutzutage im Hinblick auf steigende Energiekosten und Klimaschutzziele einfach nicht mehr erlauben.

Wie Sie dagegen vorgehen? Wir schlagen vor:

Beginnen Sie damit, Ihre Abwärmequellen zu identifizieren

Je nach Betriebsart entsteht Abwärme an den unterschiedlichsten Stellen. Öfen, Maschinen, Kühlsysteme und oder ungedämmte Rohre von Warmluft-Heizungen sind wohl die Klassiker. Gehen Sie den Ursachen für die verschwendete Abwärme auf den Grund, indem Sie gründlich den Energieverbrauch im gesamten Unternehmen analysieren und bewerten. Anschließend gilt es, schon einmal unnötige Abwärme durch Prozessoptimierungen zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren. Dabei helfen folgende Fragen:

  • Können Sie Leerläufe vermeiden?
  • Laufen wirklich alle Anlagen/Prozesse effizient, oder lässt sich hier und da noch eine Stellschraube drehen?
  • Sind einige Prozesse vielleicht überdimensioniert?
  • Gibt es Aufheiz- oder Abkühlungsphasen, die in der Praxis gar nicht nötig wären?
  • Warten Sie Ihre Maschinen und Anlagen regelmäßig?
  • Dämmen Sie ausreichend?

Mit einer umfassenden Analyse können Sie schon einiges an Abwärme einsparen. Und der Rest? Den nutzen Sie am besten sinnvoll, je nach Ihren Anforderungen.

So nutzen Sie Abwärme sinnvoll

Das Praktische an Abwärme ist: Sie können Sie auf vielfältige Weise für mehr Energieeffizienz in Ihrem Unternehmen nutzen

Geben Sie Abwärme weiter
Möchten Sie die Abwärme aus Ihrem Unternehmen nicht selbst nutzen, freuen sich andere darüber. Etwa Fernwärmenetze, die den Wärmebedarf von Privathaushalten oder öffentlichen Gebäuden decken. Oder benachbarte Unternehmen. Dafür muss natürlich einerseits die nötige Infrastruktur gegeben sein oder geschaffen werden – andererseits gilt es, einen gewissen Wärmeverlust beim Transport einzukalkulieren.

Wandeln Sie sie in andere Energieformen um

Wärme haben Sie genug, aber von Kälte und Strom dürfte es gerne etwas mehr sein? Dann nutzen Sie die Abwärme am besten genau dafür. Mit Kältemaschinen, Dampfprozessen und ORC-Anlagen dient Abwärme auch der Kälte- oder Stromerzeugung.

… oder nutzen Sie sie einfach in anderen Prozessen

„Hybrid heizen“ lautet hier ein wichtiges Stichwort. Denn Abwärme kann auch eine wichtige Rolle bei der Warmwasseraufbereitung oder dem Beheizen von Räumen spielen. Während sich diese Variante der Abwärmenutzung schon in vielen Privathaushalten etabliert hat, bietet sie sich mittlerweile auch für die Beheizung von Hallengebäuden an. Denn gerade die steht dank ineffizienter Technologie und mangelnder Dämmung im Ruf, besonders viel Energie zu verbrauchen.

Zahlreiche Wärmeströme im Gebäude wie Prozesswärme oder Abwärme von Kompressoren lassen sich nutzbar machen, wenn Sie sie in Infrarotheizungen integrieren, die mit einem Restwärmenutzungssystem kombiniert wurden. Selbst erneuerbare Energien wie Solarthermie können Sie einbinden, um die Wärmerzeugung in Ihrem Unternehmen effizient zu unterstützen.

Unterm Strich: Hybrides Heizen lohnt sich – besonders in finanzieller Hinsicht!

Wer weniger Energie zur Wärmeerzeugung beziehen muss, spart bares Geld. Das ist glasklar. Wie sich das konkret in Zahlen ausdrückt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa:

  • Art und Größe Ihres Unternehmens
  • Das zu beheizende Volumen
  • Die Anzahl der Prozesse, die Abwärme erzeugen
  • Der Heizung, die Sie einsetzen

Bei einem Produktionsbetrieb in Rheinland-Pfalz beispielsweise deckt die zurückgewonnene Energie den Wärmebedarf der Bürofläche von 1.200 m² vollständig ab. Ein anderes Unternehmen sparte mit effizienter Abwärmenutzung 9.000 Euro im Jahr – und einiges an Trinkwasser, was zuvor beinahe ungenutzt abgeleitet wurde.

Auch dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie ist effizientere Abwärmenutzung angesichts der eingangs erwähnten Zahlen ein Anliegen. Unternehmer sparen also mit mehr Energieeffizienz nicht nur Energiekosten, sondern können zudem aus Förderprogrammen schöpfen. Das Paket „Bundesförderung für Energieeffizienz in der Wirtschaft“ bietet dafür gleich mehrere Optionen.

Fazit: Optimierungspotenziale finden sich an den verschiedensten Stellen

Hallenmodernisierung, ordentliche Dämmung, hocheffiziente Heizsysteme und eben auch die Abwärmenutzung: Es gibt viele Wege, die Energieeffizienz Ihres Betriebs zu steigern und Kosten zu senken. Kontaktieren Sie uns gerne und lassen Sie uns besprechen, wie Sie die bisher „verschwendete“ Abwärme aus Ihren Prozessen sinnvoll weiterverwenden können.