Konzept zur Abwärmenutzung einer Bäckerei

Ausgangslage

Für einen lokalen Bäckereibetrieb haben wir analysiert, welche Abwärmenutzungen lohnenswert sind. Zunächst war es wichtig, den Betrieb, die Abläufe sowie die Anlagen kennenzulernen. Wichtig war uns die Ermittlung aller potenziellen Wärmequellen und Wärmesenken. Als Wärmesenken kamen vor allem die Heizwärme der Gebäude, der Warmwasserbedarf für Trinkwasser sowie Anlagen wie Kistenwäscher in Frage. Während der Warmwasserbedarf recht hohe Temperaturen verlangt, können die Systemtemperaturen der Heizwärme durch verschiedene Übergabesysteme optimiert werden.

Abwärme und Speicherung

Die verschiedenen Öfen werden zu unterschiedlichen Zeiten genutzt. Allen war aber gemeinsam, dass im Abgas eine enorme Menge an Wärmeenergie bisher frei in die Umwelt "verpufft". Die Übertragungsleistung der Abgaswärmeübertrager reicht bis zu 34 kW pro Ofen. Je nach Volumenströmen können Abwärmetemperaturen bis 75 °C erreicht werden. Auch in den Schwaden der Öfen steckt weiteres Abwärmepotenzial.

Eine weitere Herausforderung ist die zeitliche Verschiebung zwischen Entstehung der Abwärme und den Wärmebedarfen. Insbesondere für die Heizwärme musste hier ein smartes Konzept für die Energiespeicherung entwickelt werden. Ein klassischer Pufferspeicher in entsprechender Größe kann hier die Zeiten überbrücken, in denen die Öfen nicht laufen. Daneben können Gebäude selbst mit entsprechender Speichermasse in den Bauteilen als Speicher dienen und Zeiten ohne Abwärme überbrücken.

Insbesondere effizientes Betriebsmanagement und eine Optimierung von Abläufen hat hier hohes Potenzial bei vergleichsweise geringen Kosten.

Ergebnis

Insgesamt wurde ermittelt, dass eine jährliche Abwärmemenge von ca. 180.000 kWh zur Verfügung steht. Dem gegenüber stehen Wärmebedarfe in Höhe von 190.000 kWh. Wenn die zeitliche Deckung außer Acht gelassen wird, kann hier nahezu der gesamte Wärmebedarf durch die Abwärme gedeckt werden. Wird die zeitliche Verschiebung und Wartungsarbeiten etc. mit bedacht, verringert sich der Deckungsanteil der Abwärme am Gesamtwärmebedarf auf 75 %.

Die Technik, mit der die Abwärme nutzbar gemacht werden kann ist vergleichsweise einfach. In den Abgasrohren sitzen Wärmeübertrager. Diese übertragen die Energie der Abluft auf das Heizwasser. Danach erfolgt die klassische Einbindung in wassergeführte Heizsysteme.

Am Ende können so bis zu 140.000 kWh Erdgas substituiert werden.

Förderung und Ausblick

Für Projekte dieser Art bietet der Bund Förderprogramme, welche meist 30 % der Investitionskosten bezuschussen.

Wichtig: Die Abwärmenutzung wird in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen. Dies macht sich bereits jetzt in der Gesetzeslage bemerkbar. So sind laut Energieeffizienzgesetz (EnEfG) Unternehmen mit einem Endenergiebedarf über 2,5 Gigawattstunden pro Jahr dazu verpflichtet.