Maschinenwärmerückgewinnungssystem von igus beheizt Fabriken mit Abkühlwasser

Aug 22, 2023

Von Paul Heney | 3. Mai 2023

Ingenieure von igus nutzen jetzt eine einfache Technologie zur Wärmerückgewinnung. Es heizt Industriefabriken mit dem Kühlwasser von Maschinen und spart so Gaskosten und CO2-Emissionen. Das Unternehmen stellt die Technologie online zur Verfügung und stellt alle Details auch anderen Industrieunternehmen zur Verfügung. Würden alle Spritzgießer weltweit die Technologie nutzen, könnten mehr als 14 Millionen Tonnen CO2 und mehr als sieben Milliarden Kubikmeter Gas eingespart werden.

Die Gaspreise steigen. Der Klimawandel schreitet voran und es ist Zeit zu handeln, igus ist bereits auf dem Weg zum Ziel einer klimaneutralen Produktion bis 2025. Drei Ingenieure haben sich an die Arbeit gemacht, um den Einsatz fossiler Brennstoffe während der Produktionszeit überflüssig zu machen. Dazu experimentierten sie zunächst mit Wärmetauschern aus einem Auto und Ventilatoren aus einem Computer. Die Experimente wurden größer und immer mehr Quadratmeter konnten beheizt werden. Nach einem halben Jahr gelang es dem neuen Konzept namens „Machine Heat Recovery System“ (kurz MHRS), eine der großen Werkshallen am Hauptsitz in Köln-Lind mit der Abwärme der Spritzgießmaschinen zu beheizen.

Ein Schritt in Richtung CO2-Neutralität: Das neue Machine Heat Recovery System von igus beheizt Industriehallen mit Maschinenwärme, ganz ohne Wärmetauscher. Das Konzept steht allen Unternehmen frei zur Verfügung. Mit freundlicher Genehmigung der igus GmbH.

Je nach Heizbedarf leitet das MHRS die Warmwasserströme aus dem Kühlkreislauf direkt zu den Heizlüftern und sorgt gleichzeitig dafür, dass die Maschinen nicht überhitzen. Da dem Warmwasser Wärme entzogen wird und dieses durch den Heizlüfter strömt, sinkt der Kühlbedarf des Kühlturms. Dies bietet den Vorteil, dass die bisherige Gasheizung entfällt und weniger elektrische Energie zur Kühlung eingesetzt wird. Die schwankenden Kühlkreislauftemperaturen können vom System variabel angepasst werden. Das MHRS geht nicht über den Umweg über eine teure Wärmepumpe und auch ein Wärmetauscher ist nicht notwendig, da dieser zu Temperaturverlusten führen würde. Eine zusätzliche Einspeisung der Abwärme von Luftkompressoren ist ebenfalls nicht erforderlich. Um die Energiekosten zu senken, reduziert Igus bereits sukzessive die Druckluftenergie.

„Mit diesem hauseigenen Heizsystem können wir den Gasverbrauch künftig auf Null reduzieren. Außerdem benötigen wir weniger elektrische Energie für die Kühlung“, sagte Igus-Geschäftsführer Frank Blase. „Wir sparen nicht nur Kosten, sondern reduzieren auch den CO2-Ausstoß und schonen so die Umwelt.“

Wie es funktioniert Die Hydraulikmotoren der Spritzgießmaschinen erwärmen sich im Betrieb. Genau wie ein Auto benötigen sie Kühlung, um sie vor Überhitzung zu schützen. Dabei kommen Kühltürme zum Einsatz, die kaltes Wasser bereitstellen und über ein Rohrsystem zu den Maschinen leiten. Das erhitzte Wasser kehrt zum Kühlturm zurück. Beim erneuten Abkühlen entweicht die Wärme in die Atmosphäre und geht als Energie verloren. Beim MHRS wird ein Teil der Wärme aus dem Kühlkreislauf über eine Durchflussregelung erfasst und direkt an die Heizgeräte weitergeleitet, die sich neben den alten Gasheizgebläsen befinden. Um zu verhindern, dass diese Heizungen sofort verstopfen, filtern Siebe im Wasser befindliche Schwebstoffe heraus. Das warme Wasser dringt in den neuen Heizlüfter ein und führt dazu, dass der alte Heizlüfter nicht mehr funktioniert. Ein Ventilator an der Heizung verteilt schließlich die erwärmte Luft in der Halle. Erst dann fließt das Wasser zurück zum Kühlturm und der Kreislauf beginnt von neuem. Da keine Wärmetauscher zum Einsatz kommen, kann die Anlage auch im Niedertemperaturbereich betrieben werden.

Ein Konzept für die Branche„Wir sind von unserem Konzept so überzeugt, dass wir bei der Beheizung der Fabrik- und Büroflächen künftig komplett auf Maschinenwärme setzen wollen“, sagt Dennis Berninger, Werksleiter bei igus und treibende Kraft hinter diesem Projekt.

Als nächstes ist geplant, das 7.209 Quadratmeter große Logistikzentrum mit neun Heizlüftern auszustatten. Allein hier können jährlich rund 31,5 Tonnen CO2 eingespart werden. Für igus ist dies ein wichtiger Schritt, um dem Ziel einer komplett CO2-Neutralität von Gebäuden und Produktion bis 2025 näher zu kommen. Angespornt durch den Erfolg entschied sich igus, die Technologie auch anderen Industrieunternehmen zur Verfügung zu stellen. Eine konservative Rechnung besagt: Mehr als 14 Millionen Tonnen CO2 und mehr als sieben Milliarden Kubikmeter Gas könnten eingespart werden, wenn alle Spritzgießer weltweit diese Technologie nutzen würden. Dies entspricht dem jährlichen Gasverbrauch von 3,18 Millionen Vier-Personen-Haushalten.

„Wir sehen großes Potenzial für das MHRS in der Branche, weshalb wir das Konzept auch anderen Unternehmen kostenlos zur Verfügung stellen wollen. Bei unserer Recherche haben wir selbst keine veröffentlichte Anleitung gefunden“, sagte Berninger. „Mit unserer Website informieren wir bereits jetzt über die Funktionsweise von MHRS und dem entwickelten Steuergerät.“

Weitere Informationen zu MHRS finden Sie unter: www.igus.eu/info/heating-concept.