mmii || RRuubbrriikk
Optimierung der Effizienz
Molkereien bereiten sich auf die Energiewende vor
Um die nationale CO-Neutralität bis
22050 zu erreichen, gilt es Energie einzusparen
und die Energienachfrage
in Phasen mit geringen erneuerbaren Energien
(EE)-Anteilen im Versorgungssystem niedrig zu
halten. Dies kann durch eine Optimierung der
Effizienz und Flexibilität entlang der gesamten
energetischen Versorgungskette mittels Systemeffizienz
(SE)-Maßnahmen entsprechend
umgesetzt werden. Für Unternehmen können
daraus ökonomische und ökologische Vorteile
entstehen. Gesamtziel des Forschungsprojektes
ist es die Unternehmen der milchverarbeitenden
Industrie auf die Energiewende vorzubereiten,
so dass sie gestärkt aus dem Veränderungsprozess
hervorwachsen.
Ergebnisse
Die SE-Potentiale bestehen bei Molkereien im Wesentlichen
in den Bereichen Kühlung, Reinigung
Tabelle 1: Integration von Flexibilitätsoptionen und Sektorenkopplungsansätze in Molkereien
Flexibilitätsoption Sektorenkopplungsansatz Potenzial bei den Molkereien
Kompressionskälteanlage „Power2Cool“ Kälteerzeugung bei hohem EEAnteil
22 12 2020 | moproweb.de
im allgemeinen Versorgungssystem
und Ausnutzung
der Speicherkapazitäten von
Kühllagern
Wärmepumpe „Power2Heat“ Temperaturniveau der ungenutzten
Abwärme in Reinigungsanlagen
bei hohem EE-Anteil im
allgemeinen Versorgungssystem
erhöhen
Blockheizkraftwerke
(BHKW)
Intelligente Kraft-Wärme-
Kopplung (KWK)
Effiziente Erzeugung und
intelligenter Einspeisung ins
allgemeine Versorgungssystem
bei niedrigem EE-Anteil unter
Berücksichtigung des Prozesswärmebedarfs
und Prozesswärmeversorgung. Zur Realisierung
kann auf die Optionen Kompressionskälte, Wärmepumpe
und BHKW zurückgegriffen und deren
optimales Zusammenspiel erarbeitet werden.
Eine flexibel betriebene Kompressionskälteanlage
nutzt Strom in Zeiten von hohem
EE-Anteilen im Versorgungssystem zur Kälteerzeugung
im „Power2Cool“-Ansatz. Diese kann
in Kühllagern unter Verringerung der unteren
Kühltemperatur zwischengespeichert werden.
Der Kältepuffer dient zur Überbrückung von
EE-Flauten. Diese Betriebsweise ist schematisch
in Abbildung 1 dargestellt.
Das Potential für Wärmepumpen liegt u. a. in
der Effizienzsteigerung von Reinigungsanlagen.
Die Wärmepumpe bringt Wärmeströme auf ein
höheres Temperaturniveau und macht somit
Prozessabwärme nutzbar. Für den „Power2Heat“
Ansatz kann Strom mit hohem EE-Anteil aus
dem Versorgungssystem genutzt werden.
BHKW können flexibel und intelligent bezogen
auf die CO2-Minderung agieren. Durch diese
Betriebsweise kann KWK Residualleistung und
Prozesswärme bei geringer EE-Stromproduktion
bereitstellen.
In vielen Fällen führen allerdings aktuelle Rahmenbedingungen
den flexiblen BHKW-Betrieb
trotz Ausnutzen von teuren Strompreiszeiten
und Einspeisung ins allgemeine Versorgungssystem
nicht zum wirtschaftlichsten Konzept.
Eine Simulation zur Energieversorgung eines
mittelständischen Molkereibetriebes (siehe Abbildung
1) durch ein BHKW mit einem Gesamtjahres
Abbildung 1: Vereinfachte Darstellung der Betriebsweise einer flexibel betriebenen Kompressionskälteanlage
/moproweb.de