Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Anlass dieses Vorhabens war eine Anregung des Runden Tisches CO2 der Stadt Osnabr\u00fcck. Der Runde Tisch CO2 sucht nach M\u00f6glichkeiten, den immer weiter steigenden Energieverbrauch und den damit verbundenen Aussto\u00df von Kohlendioxid zu senken. Hier stand die \u00dcberlegung im Raum, nicht weiter ausgenutzte W\u00e4rmequellen einer sinnvollen wirtschaftlichen Nutzung zuzuf\u00fchren.
\nIn der Firma KM Europa Metal AG in Osnabr\u00fcck wurde an dem vorhandenen Kupferschmelzofen eine geeignete W\u00e4rmequelle gefunden. Das Staatliche Baumanagement Osnabr\u00fcck, das auch mit am Runden Tisch CO2 vertreten ist, untersuchte daraufhin die M\u00f6glichkeit, aus dem Produktionsprozess zur Kupfergewinnung W\u00e4rme auszukoppeln. Die W\u00e4rme sollte dem in der N\u00e4he befindlichen Landeskrankenhaus Osnabr\u00fcck, das vom Staatlichen Baumanagement Osnabr\u00fcck in Energiefragen beraten wird, zugef\u00fchrt werden.
\nZiel des Projektes ist es, die bei der Firma KM Europa Metal AG nicht verwendete Abw\u00e4rme, die bei der Schmelze von Kupfer entsteht, \u00fcber einen W\u00e4rmetauscher und einer Fernw\u00e4rmeleitung in das Versorgungsnetz des Landeskrankenhauses Osnabr\u00fcck einzuspeisen. Diese Einsparungen an Energie und somit an CO2 sollen 25 % der Gesamtenergie des Landeskrankenhauses Osnabr\u00fcck betragen. Dies entspricht einer Energieeinsparung von 2.800 MWh oder 570 t CO2 pro Jahr.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenW\u00e4rmetauscher:
\nBei der Produktion von Kupfer entsteht am Kupferschmelzofen prozessbedingt eine gr\u00f6\u00dfere Flamme. Diese Flamme musste auf Ihre Eignung bez\u00fcglich der W\u00e4rmeauskopplung untersucht werden. Die Abgasmenge und somit die verf\u00fcgbare Abw\u00e4rmeleistung wurde gemessen, bzw. soweit wie m\u00f6glich errechnet. Die Prognose f\u00fcr die zur Verf\u00fcgung stehende Leistung lag bei ca. 515 KW an der Heizflamme.
\nDie im Landeskrankenhaus Osnabr\u00fcck ankommende Leistung wurde mit ca. 470 KW berechnet.
\nEine Analyse der Abgase wurde durchgef\u00fchrt, um die Materialvertr\u00e4glichkeit der einzusetzenden Werkstoffe mit den Abgasen festzustellen. Die Analyse der Abgase ergab, dass neben einigen materialproblematischen Stoffen sehr hohe Konzentrationen an Staub vorhanden sind. Um genauere Aussagen \u00fcber die thermischen und mechanischen Belastungen des W\u00e4rmetauschers zu erhalten, wurde \u00fcber der Flamme ein Versuchsw\u00e4rmetauscher installiert. Der W\u00e4rmetauscher zeigte nach ca. drei Wochen eine in diesem Umfang nicht vermutete Verschmutzung an Staub und anderen Bestandteilen. Die Ablagerungen hafteten jedoch nur locker an den ausgew\u00e4hlten hochwertigen Materialien des Versuchsw\u00e4rmetauschers. Das ausgew\u00e4hlte Material hielt den thermischen und mechanischen Belastungen stand und war somit f\u00fcr diese Anwendung geeignet. Auf Grund der hohen Verschmutzung durch den Staub musste das Planungskonzept \u00fcberarbeitet werden. Es wurde, nach einigen planerischen Zwischenl\u00f6sungen, ein neben der Flamme stehender Luft\/Wasserw\u00e4rmetauscher mit pneumatischem Staubbl\u00e4ser und Zellradschleuse vorgesehen. Bei dieser Ausf\u00fchrung werden die Ablagerungen auf den Tauscherfl\u00e4chen zeitgesteuert vollautomatisch mittels Druckluft gereinigt und der vorhandenen Filteranlage der Firma KME zugef\u00fchrt.
\nFernleitung:
\nBei der Verlegung der ca. 1.000 m langen Fernleitung, die zu zwei Drittel im Erdreich verlegt wurde, war die Unterquerung eines Naturdenkmals eine besondere Herausforderung und nicht unproblematisch. Die Verlegung der Fernleitung auf dem Gel\u00e4nde der Firma KME war urspr\u00fcnglich auf den vorhandenen Rohrtrassen in den Werkhallen vorgesehen. Diese waren jedoch nach genauerer statischer Berechnung aus-gelastet. Es wurde ein neuer Trassenweg \u00fcber die Hallend\u00e4cher gefunden. Diese Trassenf\u00fchrung erfor-derte eine zus\u00e4tzliche ca. 15 m lange Rohrbr\u00fccke zwischen zwei Werkhallen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Nach der Inbetriebnahme der Abgasw\u00e4rmeanlage wurden die berechneten und der Auslegung zu Grunde liegenden Leistungswerte von 470 KW bis zu ca. 20 % \u00fcberschritten. Der hohe Leistungswert ging je-doch nach einiger Zeit unter die berechnete Leistung zur\u00fcck. Es zeigte sich dabei, dass die Leistung der Flamme stark von der Fahrweise des Kupferschmelzofens abh\u00e4ngt und sehr schwankend ist. Der t\u00e4gliche Maximalwert bewegte sich nach einem halben Jahr und durchschnittlicher Fahrweise in der Gr\u00f6\u00dfen-ordnung von 400 KW. Der durchschnittliche W\u00e4rmegewinn von ca. 35 MWh pro Woche liegt jedoch unter den berechneten und erwarteten Wert von 53 MWh in der Woche.
\nAuf Grund der hohen Umgebungstemperaturen und des hohen Staubgehaltes versagten einige kleinere Anlagenkomponenten. Dieses Versagen hatte in der Regel einen l\u00e4ngeren Ausfall der gesamten Anlage zur Folge, da nur hitzebest\u00e4ndige Anlagenkomponenten verwendet werden, die vom Standard abweichen und somit meist l\u00e4ngere Lieferzeiten haben. Erschwerend kam hinzu, dass direkt am W\u00e4rmetauscher nur sonntags, wenn die Anlage stillgelegt und abgek\u00fchlt ist, gearbeitet werden kann.
\nDie auf dem Markt erh\u00e4ltlichen Anlagenkomponenten mussten zus\u00e4tzlich vor der W\u00e4rme und dem Staub gesch\u00fctzt werden, um eine entsprechende Standzeit zu erhalten. Die St\u00f6rungen an der Abgasw\u00e4rmeanlage wurden, da eine detaillierte Fern\u00fcberwachung nicht vorgesehen war, zum Teil nicht sofort erkannt. Eine genauere und verbesserte Fern\u00fcberwachung der Anlage, insbesondere der Sto\u00dfbl\u00e4seranlage, erscheint sinnvoll um Zeiten mit vermeidlichen Minderleistungen schneller und besser zu erkennen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
In der \u00f6rtlichen und \u00fcberregionalen Presse wurde mehrfach \u00fcber dieses Projekt berichtet. Neben einigen kleineren Ver\u00f6ffentlichungen und Bekanntmachungen wurde am 09.11.1999 ein l\u00e4ngerer Artikel in der Neuen Osnabr\u00fccker Zeitung Das LKH l\u00e4sst sich f\u00fcr gl\u00fchendes Kupfer erw\u00e4rmen und am 20.05.2000 wurde ein weiterer Artikel ebenfalls in der Neuen Osnabr\u00fccker Zeitung KME liefert seine Abw\u00e4rme kos-tenlos an das LKH ver\u00f6ffentlicht. Die Presse wurde zu einer Informationsveranstaltung und bei der Inbe-triebnahme eingeladen. Im Rundblick vom 16.11.1999 Nr. 220 wurde \u00fcber dieses Projekt berichtet. In der Fachliteratur der Nieders\u00e4chsischen Hochbauverwaltung wurden Berichte in den Jahresbericht 2000, Energie- und Geb\u00e4udemanagement des Landes Niedersachsen und in dem Buchband Der Staat baut, Staatliches Baumanagement Niedersachsen Seite (106) ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Abgasw\u00e4rmeanlage wird nach dem W\u00e4rmeschutz von Teilen der Anlage und dem Austausch kleinerer nicht f\u00fcr diesen extremen Betrieb geeigneten Anlagenkomponenten st\u00f6rungsfreier und kontinuierlicher laufen. Mit einer besseren und intensiveren Fern\u00fcberwachung lassen sich Ausfallzeiten und St\u00f6rungen vermeiden bzw. schneller erkennen. Der Betrieb der Anlage kann hierdurch optimiert und verbessert werden, so dass der W\u00e4rmegewinn gesteigert wird und die berechneten Werte in etwa erreicht werden. \u00d6kologisch und \u00f6konomisch betrachtet ist dieses Projekt sicherlich ein Gewinn. Mit diesem Projekt werden bei einem st\u00f6rungsfreien Betrieb j\u00e4hrlich ca. 375 Tonnen CO2 und andere im Erdgas bzw. Erd\u00f6l enthaltene Immissionen vermieden und ein j\u00e4hrlicher W\u00e4rmegewinn von 1.677 MWh erzielt. Der Kapitaleinsatz je gewonnener Megawattstunde ist bei anderen regenerativen W\u00e4rmeerzeugungsanlagen um ein Vielfaches h\u00f6her.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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