Im Holcim-Zementwerk Dotternhausen soll künftig industrielle Abwärme für Strom und Wärme genutzt werden. Eon, Holcim und Orcan Energy treiben das Projekt gemeinsam voran.

 

Die energieintensive Zementindustrie gilt als schwer dekarbonisierbar. Ein neues Projekt von Eon Energy Infrastructure Solutions, Holcim und Orcan Energy zeigt nun, wie industrielle Abwärme zur Effizienzsteigerung und CO2-Einsparung beitragen kann. Im Holcim-Zementwerk in Dotternhausen nahe Balingen (Baden-Württemberg) entsteht derzeit eine Anlage, die bislang ungenutzte Abwärme aus dem Drehrohrofen zurückgewinnt und nutzbar macht – für interne Prozesse, die Einspeisung in Wärmenetze und die Stromerzeugung.

Das Rückgewinnungssystem soll in etwa 70 Metern Höhe installiert werden, wie die drei Partner in einer gemeinsamen Mitteilung vom 21. Juli erklären. Dort koppelt ein Wärmeüberträger rund 10 MW thermische Leistung aus den heißen Ofenabgasen aus. Die gewonnene Wärme wird in einen Hochtemperatur-Thermalölkreislauf eingespeist, der sie zu verschiedenen Wärmesenken transportiert. Neben der internen Nutzung im Werk ist auch die Anbindung potenzieller Nah- und Fernwärmenetze vorgesehen.

Ein zentrales Element des Vorhabens ist die Stromerzeugung mithilfe der sogenannten Organic-Rankine-Cycle-Technologie − kurz ORC. Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Umwandlung von Niedertemperaturwärme in elektrische Energie. Im Gegensatz zu klassischen Dampfkraftprozessen nutzt ORC ein organisches Arbeitsmedium mit niedrigem Siedepunkt, das bereits bei vergleichsweise geringen Temperaturen verdampft. Der entstehende Dampf treibt eine Turbine an, die einen Generator zur Stromproduktion speist.

Eingesetzt wird hierfür das neue Hochleistungssystem „eP 1000“ von Orcan Energy. Es wurde speziell für industrielle Großanwendungen entwickelt und erreicht auch bei schwankenden Wärmemengen hohe Wirkungsgrade im Voll- und Teillastbetrieb, wie der Hersteller versichert. Die Stromerzeugung erfolgt somit direkt aus der zuvor ausgekoppelten Prozesswärme – ohne zusätzliche Brennstoffe oder CO2-Emissionen.

Keine Anfangsinvestition für Holcim

Eon übernimmt das Projekt im Rahmen eines sogenannten Energy-as-a-Service-Modells. Die Essener planen, errichten, finanzieren und betreiben die Anlage, heißt es in der Mitteilung von Holcim. Auch Wartung und Instandhaltung liegen in der Verantwortung von Eon. Holcim muss somit keine Anfangsinvestitionen tätigen, hat aber langfristig geringere Energiekosten und einen reduzierten CO2-Ausstoß.

Das Vorhaben soll dazu beitragen, den externen Energiebedarf des Zementwerks zu senken und damit die indirekten CO2-Emissionen zu reduzieren, die beim Bezug von Strom und Wärme aus dem Netz entstehen. Gleichzeitig stärkt die Nutzung der eigenen Abwärme die Versorgungssicherheit am Standort. Auch aus technischer Sicht gilt das Projekt als Signal: Die Partner sehen darin den Beleg, dass sich die ORC-Technologie wirtschaftlich und flexibel auch in großen, energieintensiven Industrieprozessen einsetzen lässt.

Eon sieht in dem Dotternhausener Projekt einen übertragbaren Modellansatz: Industrien mit hohem Energieeinsatz hätten das größte Potenzial für Effizienzgewinne, heißt es in der Mitteilung. Durch die intelligente Rückgewinnung und Nutzung industrieller Abwärme lasse sich nicht nur Energie einsparen, sondern auch der Wärmemarkt regional versorgen.

Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Weitere gemeinsame Vorhaben befinden sich laut den beteiligten Unternehmen bereits in der Schublade.