Ein hochmodernes Wärmerückgewinnungssystem in Verbindung mit einer innovativen Wärmepumpe, die 139 °C heißen Dampf erzeugt, wurde als Pilotprojekt bei Philip Morris International (PMI) in seinem Innovations- und Schulungszentrum in Bologna in Betrieb genommen. Das System wird von der niederländischen Ingenieurgesellschaft JOA Air Solutions bereitgestellt und nutzt eine Hochtemperatur-Wärmepumpe des deutschen Start-Ups SPH Sustainable Process Heat. Die Pilotanlage hat in den letzten Monaten ihres Betriebs die Leistungsfähigkeit bewiesen, dass sie den Gasverbrauch des Haupttrockners um 40 bis 50 % senken kann. Außerdem hat das System 20 bis 30 % des Wassers aus der Abluft zurückgewonnen.
„Dies ist ein Durchbruch für die Branche“, sagte Martin Tukker, Geschäftsführer von JOA Air Solutions. „Eine Wärmepumpe, die diese Dampfmenge liefern kann und sich so nahtlos in den Trocknungsprozess integrieren lässt, setzt neue Maßstäbe in der verarbeitenden Industrie. Wir sind stolz darauf, mit PMI zusammengearbeitet zu haben, die als Vorreiter echte Führungsstärke bewiesen haben.“
Dieses energieeffiziente System erzeugt mithilfe einer Hochtemperatur-Wärmepumpe direkt Dampf für industrielle Trocknungsprozesse. Diese Lösung gewinnt nicht nur Energie, sondern auch Wasser aus der Abluft zurück, indem sie die direkte Wärmerückgewinnung aus der heißen Abluft mit einer zweistufigen Hochtemperatur-Wärmepumpe kombiniert. Das Ergebnis ist ein präzises entwickeltes System, das die Kapazität aufweist, mehr als die Hälfte, der für die Trockner von PMI benötigten Wärme vollständig aus zurückgewonnener Energie liefern zu können.
„Dies ist die Art von innovativer Technologie, die Hersteller aus verschiedenen Branchen bei der Klimawende und der Erreichung ihrer Nachhaltigkeitsziele unterstützen und zu mehr Energieeffizienzinitiativen führen könnte“, so Tukker.
Das System erhöht die Restwärme von 36 Grad Celsius in zwei Stufen: Zunächst auf 80 °C, dann weiter auf 139 °C bei einem absoluten Druck von 3,5 bar. Der erzeugte Dampf wird direkt für Trocknungsprozesse verwendet, die in der Regel zu den energieintensivsten Schritten in der Produktion gehören. Trotz des ungewöhnlich hohen Temperaturanstiegs behält das System einen hohen Wirkungsgrad bei und erreicht einen Leistungskoeffizienten (CoP) von bis zu 2,5.
Dies ist ein hervorragendes Beispiel für Effizienz in Verbindung mit modernster Technik, um die vom Trockner verlorene Energie zurückzugewinnen und in Form von nutzbarer Energie wieder zu umzuwandeln. Das Konzept ist auf zahlreiche Produktionsbranchen übertragbar und ermöglicht die Prozessdampferzeugung sowie die Dekarbonisierung verschiedener Wertschöpfungsketten.
„Bei PMI glauben wir daran, dass wir durch Innovation systemische Herausforderungen angehen und durch strategische Zusammenarbeit Lösungen finden können. Dieses Projekt ist ein hervorragendes Beispiel für die Zusammenarbeit zur Bewältigung einer branchenweiten Herausforderung, die nicht nur unseren Weg zu Net Zero (Netto-Null-Emissionen) beschleunigt, sondern auch die gesamte Branche voranbringt. Wie bei jedem großen und innovativen Projekt gab es auch hier einige Herausforderungen zu bewältigen“, so Arjun Arya, Manager Environmental Sustainability. „Aber wir wussten, dass wir die Grenzen in die richtige Richtung verschieben. Die Ergebnisse zeigen deutlich, wie viel Potenzial in der Anwendung der Wärmepumpentechnologie in diesem Maßstab steckt, um die thermische Energie auf effiziente Weise wiederzuverwenden.“
Die Wärmepumpe selbst wurde vom deutschen Wärmepumpenlieferanten SPH Sustainable Process Heat hergestellt. Das Unternehmen wurde ausgewählt, da es eines der wenigen weltweit ist, das in der Lage ist, solch hohen Ausgangstemperaturen zuverlässig zu erzeugen. Die Systeme von SPH wurden speziell für Prozessindustrien entwickelt, die eine Dekarbonisierung der Wärmeversorgung ohne Leistungseinbußen anstreben.
Projekt-Bilder
Über die Partner
JOA Air Solutions
JOA Air Solutions, mit Sitz in den Niederlanden, entwickelt, baut und integriert maßgeschneiderte Emissionskontroll- und Wärmerückgewinnungssysteme für die größten und komplexesten Industrieanlagen. Dazu gehören Staubabsauganlagen, Gaswäscher und die Integration von Wärmepumpen und Wärmeübertragern. Weiter lesen about JOA Air Solutions.
SPH Sustainable Process Heat
SPH Sustainable Process Heat mit Hauptsitz in Deutschland ist auf Hochtemperatur-Wärmepumpen für industrielle Anwendungen spezialisiert. Die Systeme des Unternehmens gehören zu den wenigen weltweit, die Dampf mit Temperaturen von bis zu 175 °C und Warmwasser sowie Thermoöl mit bis zu 180 °C erzeugen können. Im Oktober dieses Jahres wurde SPH von Copeland, einem weltweit führenden Anbieter nachhaltiger Klimalösungen, übernommen, um dessen Portfolio im Bereich industrieller Heizlösungen zu erweitern. www.spheat.de
Philip Morris International
Philip Morris International ist zusammen mit seinen weltweiten Tochtergesellschaften ein führendes internationales Konsumgüterunternehmen mit rund 83.100 Mitarbeitern weltweit. Der zweite Klimatransformationsplan von PMI enthält eine aktualisierte und integrierte Strategie mit detaillierten Maßnahmen, Zeitplänen und Zielen zur Erreichung der Netto-Null-Treibhausgasemissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette bis 2040: PMI veröffentlicht aktualisierten Klimatransformationsplan | PMI – Philip Morris International.
