Heizzentrale der Schwarzwaldmilch Offenburg
Mit dem Ziel der Zukunftssicherung ihrer Produktionsstätte in Offenburg haben wir gemeinsam mit Schwarzwaldmilch eine hocheffiziente und umweltfreundliche neue Energiezentrale errichtet, welche Strom, Dampf, Heißwasser und Eiswasser erzeugt. Die neue Energiezentrale wurde nicht nur aufgrund stetig steigender Produktionskapazitäten erforderlich, sondern vor allem auch wegen der ökologischen Gesamtorientierung des Unternehmens und der gewünschten Effizienzsteigerung.
Unsere Leistung
Der Einsatz von Blockheizkraftwerken in Industriebetrieben ist bereits Stand der Technik, nicht jedoch die gleichzeitige Auskopplung von Wärme und Prozessdampf. Wir haben zur Modernisierung der bisherigen Wärmeversorgung ein fein abgestimmtes Energiekonzept entwickelt, welches die Abwärme in verschiedenen Temperaturen auskoppelt, um neben Heizwasser auch Prozessdampf für die Produktionsprozesse der Molkerei zu erzeugen.
Die innovativen technischen Anlagen befinden sich in der neuen Energiezentrale auf dem Werksgelände der Schwarzwaldmilch. Sie bestehen aus der Kälteerzeugungsanlage und Abwärmenutzungsrückgewinnung sowie den Dampfkessel- und Schaltanlagen und der Trafostation. Die Anlagen werden in zwei Bauabschnitten errichtet:
2019: Dampfkesselanlage mit Economiser (ECO), Trafostation und Schaltanlagen
2020: Kälteerzeugungsanlage mit Eiswassersilo
Dampfkesselanlage
Die neue Dampfkesselanlage erzeugt Sattdampf aus zwei mit Erdgas betriebenen Hochdruckdampfkesseln. Dazu wird das Speisewasser vollentsalzt und thermisch entgast, um dann anschließend auf 160 Grad Celsius erhitzt zu werden. Durch ihre spezifische Konstruktion passt sich die Anlage dem Energie- und Dampfverbrauch der Produktion kontinuierlich an. Dadurch werden erhebliche Mengen an Brennstoff und Strom eingespart und Stillstandsverluste gemindert. Der Vorteil von Dampfwärme gegenüber Heißwasser liegt in den deutlich höheren Temperaturen und Wärmekapazitäten. Bei gleicher Masse und Temperatur ist die im Dampf enthaltene Wärmemenge mehr als sechsmal so groß als bei Wasser. Außerdem kann die Dampfenergie ohne Pumpen alleine durch das Druckgefälle über lange Strecken transportiert und bereitgestellt werden.
Durch eine intensive Nutzung der Restwärme der heißen Abgase der Dampfkesselanlage zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers und des nachzuspeisenden Zusatzwassers kann die neue Anlage einen Wirkungsgrad von über 97 Prozent erreichen. Der Einbau einer zusätzlichen Mikro-Dampfturbine verbessert die Energieeffizienz noch einmal erheblich. Die wartungsarme Dampfturbine reduziert den Druck für die Niederdruckverbraucher und erzeugt gleichzeitig elektrischen Strom von 120 kW für den Eigenbedarf im Werk. Rund um die Uhr, circa 8.200 Stunden im Jahr.
Kälteerzeugungsanlage
Im zweiten Bauabschnitt ist der Einbau einer Kälteerzeugungsanlage mit einer Leistung von 1.000 kW Kälte und einem oberirdischen Eiswassersilo vorgesehen. Die Maßnahmen wurden ebenfalls gemeinsam entwickelt und projektiert.
Die Anlage produziert Eiswasser mit Temperaturen von 0 bis -0,5 °C. Die Kälteerzeugung erfolgt mit drei drehzahlgeregelten, strombetriebenen Kompressionskälteanlagen mit Ammoniak (NH3) als Kältemittel, Abscheider und Rückkühlern sowie einem Eisspeicher mit einem Volumen von rund 170 m3.
Die neue Kälteerzeugungsanlage wird im Juli 2020 in Betrieb gehen und dann die bestehende Kälteanlage ablösen.
Energie- und Umweltbilanz
Die Schwarzwaldmilch setzt mit dieser innovativen Lösung einen weiteren Baustein ihrer Nachhaltigkeitskonzeption um. Die Kombination der geregelten und effizienten Hochdruckdampfkesselanlage in Verbindung mit einer Dampfturbine dieser Größenordnung ist zukunftsweisend und bisher einmalig in der Region. Im Vergleich zur konventionellen Erzeugung von Wärme und Strom spart der Betrieb der neuen Anlage rund 1.100 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr ein. Das entspricht rund 540 PKW mit jeweils einer Fahrleistung von 20.000 km pro Jahr.
Mit dem neuen Bundes-Immissionschutzgesetz wurden 2019 verschärfte Emissionsgrenzwerte für Schadstoffe, insbesondere für Stickoxyde aus dem Abgas festgeschrieben. Der Antrag für die immissionsschutzrechtliche Genehmigung für die Errichtung und den Betrieb der Anlage wurde bereits im Oktober 2017 mit den deutlich niedrigeren Emissionsgrenzwerten eingereicht und dann nach Umweltverträglichkeitsprüfung durch das Regierungspräsidium Freiburg genehmigt.
Der Bau der Hochdruckdampfkesselanlage wurde nach den Technischen Regeln vom TÜV Süd geprüft, abgenommen und bescheinigt, so dass die Anlage wie geplant im November 2019 in Betrieb gehen konnte.
Technische Daten auf einen Blick
| Hochdruckdampfkesselanlage | |
|---|---|
| Nennlast | 24 barü / 223 °C |
| Dampfleistung | 11.288 kg/h / 9.031 kg/h |
| Wärmeleistung | 7.100 kW / 5.700 kW ECO 1: 550 kW / 522 kW ECO 2: 190 kW / 145 kW |
| Druck | max. 29,5 bar, Prüfdruck: 55,1 bar |
| Temperatur | max. 235 °C |
| Dampfturbine | |
|---|---|
| Nennlast Sattdampf | 23 barü auf 7 barü |
| Dampfleistung | 4,3 t/h |
| Elektrische Leistung Generator | 120 kW |
| Stromerzeugung | 1.030 MWh/a |
Wir setzen auf umweltfreundliche Lösungen. badenovaWÄRMEPLUS überzeugte uns mit ihrem innovativen Konzept einer hochmodernen Anlage, die die Energie umweltfreundlich und effizient erzeugen kann.
Die technischen und ökologischen Anforderungen der Schwarzwaldmilch waren für unsere Ingenieure eine große Herausforderung. Wir sind sehr stolz, dass wir nun bereits zum zweiten Mal nach dem Bau eines Blockheizkraftwerkes in Freiburg das Vertrauen der Schwarzwaldmilch erhalten haben und eine weitere innovative und individuell zugeschnittene Lösung realisieren konnten.