Im Werk Nienburg produziert BASF Process Catalysts Adsorbentien für Druckluft- und Erdgasanwendungen. Um die hohen Stromkosten und CO?-Emissionen der bisherigen Kompressionskälte zu reduzieren, realisierte das Unternehmen gemeinsam mit AKM Industrieanlagen GmbH zwei Absorptionskältemaschinen. Die Geräte nutzen Abwärme aus den Bandtrocknern und liefern Prozesskälte bis unter null Grad. Die Maßnahme spart jährlich rund 2,3 GWh Strom, verbessert die Umweltbilanz und profitiert von BAFA-Zuschüssen. Investitionskosten wurden teilweise im EEW Modul 4 gefördert.
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Hochleistungsadsorbentien verhindern Korrosion und Vereisung in industriellen Prozessanlagen zuverlässig
Bandtrockner (Foto: BASF)
In der Produktionsstätte Nienburg der BASF Process Catalysts GmbH betreiben verschiedene Anlagen die Herstellung von Sorbead(R)-Trockenperlen und weiteren leistungsfähigen Adsorbentien. Diese senken den Taupunkt in pneumatischen Bremsanlagen sowie Erdgasaufbereitungssystemen, um Schäden durch Korrosion oder Eisbildung zu verhindern. Die erforderliche Kühlleistung bei Temperaturen unter null Grad wurde bisher durch drei Kompressionskältemaschinen mit insgesamt etwa 1.300 kW erzeugt, die vollständig auf Netzstrom als Energiequelle angewiesen sind. Diese Lösung führte zu erheblichen Betriebsaufwendungen.
Dauerbetrieb mit Netzstrom und R407C führt zu hohen Betriebskosten
Das im Werk installierte Kältesystem basierte bisher auf elektrisch angetriebenen Kompressoren, die das FCKW-Ersatzmittel R407C in geschlossenen Kreisläufen verdichten. Diese Vorgehensweise erfordert einen ununterbrochenen Bezug von Netzstrom, wodurch die Anlagen im Dauerbetrieb hohe Stromkosten verursachen. Gleichzeitig führte die damit verbundene CO2-Emission zu einer erhöhten Umweltbelastung. Weil im Unterkühlbereich unter null Grad keine andere etablierte Lösung verfügbar war, blieb das System über Jahre hinweg unverzichtbar. Insgesamt ergaben sich dadurch signifikante Nachteile im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Klimaschutz.
Heißer Wasserdampf aus Bandtrocknern wurde bisher an Umwelt abgegeben
Neue LiBr/Wasser-Absorptionskältemaschine in Nienburg (Foto: BASF)
Während der Trocknung von Sorbead(R)-Trockenperlen in erdgasbetriebenen Bandtrocknern verdampft das in den Perlen gebundene Wasser. Pro Trockner fallen dabei 800 bis 900 Kilowatt heißer Dampf an. In der bisherigen Anlagenkonfiguration wurde dieser Dampf ungeregelt ins Freie geleitet und nicht energetisch genutzt. Dadurch entstanden unnötige Wärmeverluste und erhöhter Gasverbrauch. Eine fehlende Rückführung oder Abwärmenutzung führte zu vermeidbaren Betriebskosten und beeinträchtigte die Gesamteffizienz des Werks.
Wärmeenergie treibt Absorption und Desorption in modernen umweltfreundlichen Kältekreislaufmaschinen
Anstatt mechanischer Kompressoren setzen Absorptionskältemaschinen thermische Energie zur Erzeugung von Kälte ein. Dabei wird ein Kältemittel-Lösungsmittel-Gemisch in einem Generator erhitzt, wodurch das Kältemittel verdampft und anschließend in einem Kondensator gekühlt wird. Im Absorber verbindet es sich wieder mit dem Lösungsmittel, damit der Kreislauf geschlossen werden kann. Häufig werden Ammoniak/Wasser- oder Lithiumbromid/Wasser-Systeme eingesetzt, die problemlos mit Abwärme aus Industrieprozessen arbeiten können. Sie überzeugen durch lange Lebensdauer, geringere Wartungskosten und hohe Effizienz.
Zwei Absorptionskältemaschinen von AKM ermöglichen nachhaltige Kälte ab 2021
Das Projekt „Net Zero Cooling“ umfasste von 2021 bis Mitte 2024 die Lieferung, Installation und Inbetriebnahme zweier Absorptionskältemaschinen durch AKM. Die erste arbeitet mit einem Wasser-Lithiumbromid-Gemisch und erzielt eine Kälteleistung von 350 kW, die zweite nutzt Ammoniak und Wasser für 625 kW. Beide Systeme arbeiten mit Abwärme aus Trocknerprozessen, verzichten auf Kompressoren und reduzieren den Stromverbrauch sowie die Betriebskosten signifikant im laufenden Betrieb. Ein detailliertes Monitoring gewährleistet optimale Prozessanpassungen dauerhaft.
Spitzmüller AG sichert BASF wichtige BAFA-Förderung im EEW Modul4
Neue Ammoniak/Wasser-Absorptionskältemaschine in Nienburg (Foto: BASF)
Mit der intelligenten Einbindung der Abwärme aus den Bandtrocknern konnte BASF den Strombedarf für die Prozesskälteerzeugung um circa 2.300.000 kWh pro Jahr senken und dadurch Energie- und CO?-Kosten deutlich reduzieren. Die partnerschaftliche Umsetzung mit der Spitzmüller AG ermöglichte die Beantragung einer BAFA-Förderung, die beinahe 30 Prozent der Investitionskosten im EEW Modul 4 abdeckt und so die Kapitalrendite sowie den Return-on-Investment nachhaltig verbessert. Dieser Förderbeitrag stärkt die Wettbewerbsfähigkeit und Investitionssicherheit erheblich.
Kompressionskälte ersetzt: Prozessabwärme und natürliche Kältemittel sichern effiziente Kohlendioxid-Reduktion
Der Einsatz der Prozessabwärme gilt als klimaneutral, wodurch die zuvor notwendigen Kompressionskälteanlagen überflüssig werden und der Strombedarf aus dem öffentlichen Netz entfällt. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der CO?-Emissionen am Standort. Darüber hinaus kommen nur naturbasierte Kältemittel wie Ammoniak R717 und Wasser R718 zum Einsatz, die weder globales Erwärmungspotenzial (GWP = 0) noch ozonschädliches Potenzial (ODP = 0) besitzen. Dies garantiert eine umweltschonende Kälteerzeugung und sichert maximale langfristige Betriebssicherheit.
Rudolf Piehl hebt wesentlichen Projektbeitrag zur langfristigen Effizienzsteigerung hervor
Asset Manager Frank Forentheil bewertet die installierten AKM-Absorptionskälteanlagen als führende Lösung, um Prozessabwärme effizient zurückzugewinnen und für Kühlzwecke zu nutzen. Werkleiter Rudolf Piehl unterstreicht, dass das Projekt einen entscheidenden Baustein in der Erreichung der definierten Klimaschutzziele darstellt. Darüber hinaus fördert die integrierte Nutzung von Abwärme und natürlichen Kältemitteln die kontinuierliche Leistungssteigerung und Stabilität der Produktionsprozesse, was langfristig zu einer nachhaltigen Senkung der Betriebskosten beiträgt. Die Verbindung von Effizienz und Ökologie.
BAFA-Förderung stärkt Effizienz des Net Zero Cooling-Projekts in Nienburg
Die Partnerschaft von BASF Process Catalysts GmbH, AKM Industrieanlagen GmbH und Spitzmüller AG transformiert ungenutzte Abwärme aus Bandtrocknern in wirkungsvolle Prozesskälte. Zwei Absorptionskältemaschinen sparen pro Jahr 2,3 GWh Netzstrom und verbessern die CO?-Bilanz des Werks erheblich. Fördermittel der BAFA in Höhe von fast 30 Prozent reduzieren die Investitionskosten. Durch den Einsatz natürlicher Kältemittel wie Ammoniak und Wasser entstehen keinerlei Treibhauspotenzial oder ozonabbauende Effekte, was eine nachhaltige Industrieanwendung ermöglicht, kosteneffizient realisierbar.
