Mehr Nachhaltigkeit in zahlreichen Verarbeitungsindustrien durch maßgeschneiderte Nachrüstungen der Verfahren
In energieintensiven Industrien sind transformative Veränderungen notwendig, um die Nachhaltigkeit zu stärken. Neben den technischen Herausforderungen können diese Veränderungen mit erheblichen Investitionskosten für neue Technologien und Methoden einhergehen. Über das EU-finanzierte Projekt RETROFEED wurden sechs energieintensive Industrien in fünf Branchen – Agrochemie, Aluminium, Zement, Keramik und Stahl – dabei unterstützt, die Auswirkungen auf die Umwelt mit minimalen Investitionen zu senken. Mit der Sammlung an maßgeschneiderten technologischen und digitalen Lösungen konnten diese Industrien den Energie- und Ressourcenverbrauch ausbessern und sogar nach dem Grundsatz der Kreislaufwirtschaft einige Werkstoffe aus Nebenerzeugnissen und Abfallströmen gewinnen. All das war durch Nachrüstungen der Kernausrüstung möglich, sodass die Investitionskosten geringer waren.
Entscheidungshilfe für Nachrüstungsmaßnahmen
Das RETROFEED-Team hat fortschrittliche Modelle eingesetzt, um die Nachrüstung energieintensiver Verfahren besser darzustellen, und hat diese in ein Entscheidungshilfesystem integriert. Mit diesem System können Benutzende nicht nur die besten Maßnahmen für ihre Situation ermitteln, sondern auch die Betriebseffizienz anheben und die Lieferkette optimieren. Roberto Arévalo vom CIRCE Technologiezentrum, der technische Koordinator im Projekt, berichtet: „Das System wurde an die einzelnen Industrien angepasst und bildet die Kernprozesse nach.“ In vielen Industrien wird zum Beispiel kohlenstoffreicher Petrolkoks als Brennstoff eingesetzt. Ein Zementunternehmen kann prüfen, welche Auswirkungen es hätte, diesen Petrolkoks durch alternative erneuerbare Brennstoffe wie Biomasse oder Brennstoff aus Müll, der aus festen Industrieabfällen erzeugt wird, zu ersetzen. Das System gibt Informationen zur erforderlichen Brennstoffmenge, den Eigenschaften, den Auswirkungen auf das Verfahren und den veränderten Emissionen aus.
Biobasierte Brennstoffe und eine Kreislaufwirtschaft
Durch den Austausch von Petrolkoks durch alternative Ressourcen, gesteigerte Effizienz und weniger Brennstoffverbrauch konnten die energieintensiven Industrien die Emissionen senken. Das RETROFEED-Team hat zum Beispiel eine enorme Reduktion des Einsatzes an fossilen Ressourcen im Stahlsektor um 59 % erreicht und dabei Probleme zu biogenen Kohlenstoffquellen überwunden, die den Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen entsprechen. Im Aluminiumsektor wurde die Energieeffizienz um 19 % angehoben. Zum Thema Werkstoffe ist die Entwicklung und Patentierung von Ausrüstung anzumerken, mit der Aluminiumschrott wiederverwertet werden kann. In der Keramikindustrie konnte durch die Nachrüstungen die Menge an Ausschuss aufgrund von Prozessineffizienzen verringert werden. „Insgesamt wurde die Ressourceneffizienz im Stahlsektor um 40 %, im Aluminiumsektor um 33 %, im Keramik- und Zementsektor um etwa 20 % und im Bereich Agrochemie um 10 % verbessert“, so Arévalo. Auch die Produktivität wurde in allen Fällen gesteigert: 37 % und 27 % im Aluminium- und Keramiksektor, etwa 10 % im Bereich Agrochemie und im Stahlsektor und 6 % im Zementsektor. Darüber hinaus wurden in allen Fällen die Betriebskosten gesenkt.
Energieintensive Industrien: Einfache relative Veränderungen für absolute langfristige Auswirkungen
„Es ist ermutigend, dass selbst in energieintensiven Industrien die CO2-Emissionen mit innovativen Technologien gesenkt werden können. Der Grundsatz der Kreislaufwirtschaft war für RETROFEED nicht weniger wichtig – es gibt keinen Umwandlungsprozess ohne Nebenerzeugnisse, diese müssen also unbedingt aufgewertet werden“, schließt Arévalo. Und in energieintensiven Industrien haben selbst kleinere prozentuale Reduzierungen der CO2-Emissionen enorme Auswirkungen auf den Klimaschutz. Aus RETROFEED sind Entscheidungshilfen, digitale Steuer- und Optimierungswerkzeuge und weitere Technologien hervorgegangen, mit denen die Prozesse in energieintensiven Industrien für eine nachhaltigere Zukunft nachgerüstet werden können.
Schlüsselbegriffe
RETROFEED, energieintensive Industrie, Energie, Zement, Aluminium, Kreislaufwirtschaft, Stahl, Keramik, Agrochemie, Verarbeitungsindustrie, Brennstoff aus Müll
