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Energieumwandlung Energieumwandlung

Was ist Abwärme in industriellen Prozessen?

Bei verschiedenen industriellen Prozessen fällt als Nebenprodukt Abwärme an, d. h. nicht ausreichend genutzte Energie. Geräte, Maschinen oder industrielle Systeme setzen während ihres Betriebs überschüssige Wärme frei. In diesem Artikel finden Sie eine Vielzahl von Themen zu der oben gestellten Frage.

 

Industrielle Abwärme bezieht sich insbesondere auf die Restwärme, die durch industrielle Prozesse wie Fertigung, Stromerzeugung, chemische Produktion und Raffination erzeugt wird. Diese Prozesse umfassen oft die Umwandlung von Energie oder den Einsatz von Wärme für bestimmte Vorgänge. Bei Prozessen wird nicht die gesamte Energie verbraucht, sondern ein Teil der Wärme wird abgegeben und ist nicht genutzt.  

Die Hauptsätze der Thermodynamik

Um überschüssige Wärme zu verstehen, müssen wir die Hauptsätze der Thermodynamik heranziehen. Der zweite Hauptsatz besagt, dass bei der Umwandlung von Temperaturunterschieden in Energie, wie in einer Wärmekraftmaschine, Abwärme entsteht. Mit anderen Worten: Kein Energieumwandlungsprozess kann vollkommen effizient sein – ein Teil der Wärme wird immer entweichen. 
 

Verschiedene industrielle Prozesse erzeugen eine große Menge Wärme als Nebenprodukt. Kühlsysteme oder Auslässe geben diese zusätzliche Wärme an die Luft ab, und sie wird für keinen nützlichen Zweck verwendet.  
 

Obwohl überschüssige Wärme als "Abwärme" betrachtet wird, da sie nicht direkt für ihren ursprünglichen Zweck verwendet wird, kann sie dennoch erhebliche Mengen Energie enthalten. In vielen Branchen werden Wärmerückgewinnungssysteme eingesetzt, um Wärme aufzufangen und zu nutzen und so die Energieeffizienz zu verbessern, Kosten zu senken und die CO2-Bilanz zu verringern. 

Wo verliert Ihre Fabrik Wärme?

In einem Kompressorraum bezieht sich die Abwärme auf die während des Betriebs der Kompressoren und der zugehörigen Anlage erzeugte überschüssige Wärme. Prozesse verwenden Kompressoren, um den Druck von Gas oder Luft zu erhöhen. Bei diesem Prozess wird in der Regel elektrische oder mechanische Energie in Wärme umgewandelt.  
 

Beim Verdichten von Gas verwenden Kompressoren Energie und erzeugen Wärme als Nebenprodukt. Die Anlage gibt Wärme in die Umgebung ab, was zum Anstieg der Temperatur im Kompressorraum beiträgt.  

Die Ermittlung der spezifischen Quellen von Abwärme in Ihrer Fabrik kann eine Beurteilung vor Ort und eine Überprüfung der Prozesse und Geräte in Ihrer Fabrik erfordern.  
 

Um Quellen von Abwärme zu finden und zu ermitteln, ob sie effizienter genutzt werden können, sollten Sie einen Energieaudit durchführen. Auch die Beratung durch Energiespezialisten ist eine gute Idee. Diese können den Energieverbrauch und die Prozesse Ihrer Fabrik analysieren, um bestimmte Bereiche zu ermitteln, in denen Abwärme erzeugt wird. Außerdem können Sie Empfehlungen für Wärmerückgewinnung und -nutzung erhalten, die Ihnen helfen, den Energieverbrauch zu reduzieren und die Umweltbelastung zu verringern.  

Industrielle Prozesse wandeln Energie von einer Form in eine andere um, wie z. B. die Verbrennung von Brennstoff zur Erzeugung von Elektrizität oder die Erzeugung von Dampf zum Heizen.
Bei diesen Energieumwandlungsprozessen gibt das System eine erhebliche Menge Wärme als Nebenprodukt ab. 

Gängige Quellen von Abwärme

Abwärme, Kühltürme, Wasserdampf
  • Kompressoren: Erhöhen den Gasdruck und erzeugen während des Betriebs Abwärme.  
  • Prozesswasser: Industrielle Prozesse, bei denen Wasser erwärmt oder gekühlt werden muss, können zu Abwärme führen. An Orten wie Raffinerien, chemischen Anlagen und Kraftwerken befindet sich Abwärme im Wasser, das aus Kühlsystemen austritt. 
  • Industrielle Kessel und Öfen: Werden sie zum Heizen oder zur Dampferzeugung verwendet, kann Abwärme als Nebenprodukt entstehen.  
  • Abgase: Viele industrielle Prozesse erzeugen heiße Abgase als Nebenprodukt. Dazu gehören Verbrennungsprozesse in Kraftwerken, Öfen, Kesseln und Motoren. Die Abgase enthalten eine erhebliche Menge an Wärmeenergie, die genutzt werden kann. 
  • Kühlsysteme: In industriellen Prozessen werden oft Kühlsysteme eingesetzt, um überschüssige Wärme abzuführen, die während des Betriebs entsteht. Kühltürme, Kondensatoren, Kühlanlagen und Klimaanlagen erzeugen Abwärme, die wir zurückgewinnen können. 
  • Industrie- und Schmelzöfen: Werden in verschiedenen Branchen wie der Lebensmittelverarbeitung, der Keramikindustrie und der Metallurgie verwendet. Sie kommen für hitzeintensive Prozesse wie dem Trocknen, dem Backen und der Wärmebehandlung zum Einsatz. Diese Maschinen erzeugen Abwärme, die zurückgewonnen und wiederverwendet werden kann. 
  • Motoren und Turbinen: Stromerzeugungseinheiten wie Motoren und Turbinen erzeugen während ihres Verbrennungsprozesses Abwärme.  
  • Industrielle Prozesse: Stahl- und Glasherstellung beispielsweise erzeugen Abwärme als Nebenprodukt. Chemische Reaktionen erzeugen bei der Herstellung ebenfalls Wärme.  
  • In vielen Branchen wird Dampf häufig in Dampfsystemen für Zwecke wie das Heizen, das Sterilisieren und die Stromerzeugung eingesetzt. Das Kondensat und der Niederdruckdampf aus diesen Systemen können Abwärme erzeugen. 
  • Industrieanlagen: Maschinen, Motoren und Transformatoren beispielsweise können während des Betriebs in industriellen Prozessen Wärme erzeugen. Sie können diese Wärme zurückgewinnen und wiederverwenden. 
  • Wärmetauscher: In der Industrie kommen häufig Wärmetauscher zum Übertragen von Wärme von einem Medium zu einem anderen in verschiedenen industriellen Prozessen zum Einsatz. Wenn sie die Wärmeübertragung nicht optimieren, können sie Abwärme erzeugen. 

Abwärme lässt sich schwer vermeiden, aber wir können sie auf neue Weise nutzen, um den Energieverbrauch nachhaltiger zu gestalten. Erfahren Sie mehr über Abwärmetechnologien. Während wir immer sauberere Technologien entwickeln, sollten wir auch darüber nachdenken, wie wir jedes Joule Energie optimal nutzen können, selbst die scheinbar „verschwendeten“. 

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