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Mit Erdwärme richtig Energie sparen bei der Kunststoffverarbeitung
Ein sehr energieintensiver Zweig der industriellen Produktion, ist die Kunststoffverarbeitung. Seit einem halben Jahr hält nun auch hier die Versorgung mit thermischer Energie aus erneuerbaren Quellen Einzug. Auf der Grundlage einer neu entwickelten, geothermischen Energieanlage (Wärmepumpe) wird Wärme und Kälte erzeugt, mit der in Teilen dieses Prozesses Einsparungen an thermischer Energie bis 90% erreicht werden. Der dafür erforderliche Investitionsaufwand refinanziert sich in 1,5 bis 3,5 Jahren.
Der Teilprozess, um den es sich bei der Energiesparmaßnahme handelt, ist die Temperierung des Spritzgießwerkzeuges. Bekanntlich wird bei dieser Art der Kunststoffverarbeitung ein Granulat soweit erhitzt, dass es spritzfähig ist und in eine Form gepresst werden kann. Damit man das in diese Form gedrückte Produkt wieder heraus bekommt, muss es schnell soweit abkühlen, dass es beim Ausformen nicht zerstört oder es verformt werden kann. Da beim Spritzgießen ständig über das Gut Wärme in die Form eingetragen wird, würde die Form ohne Kühlung nach kurzer Zeit vollständig verstopft sein. Deshalb muss die Form ständig auf einem bestimmten Temperaturniveau gehalten werden.
Dieses Temperaturniveau wird gegenwärtig durch so genannte Temperiergeräte erzeugt und gehalten. Temperiergeräte arbeiten wie ein elektrisch betriebener Durchlauferhitzer, mit dem man Medien Wasser- oder Öl beheizen und abkühlen kann. Dabei ist die Temperatur des Medium genau so einstellbar, wie es der technologische Prozess des Spritzgießens erfordert. Beide Prozesse wandeln ihre benötigte thermische Energie aus elektrischer Energie um.
An dieser Stelle setzt nun eine neu entwickelte, geothermische Energieanlage an. Sie liefert unter Nutzung von Erdwärme Wärme > 65 °C und gleichzeitig Kälte bis minus 20 °C. Da diese Energieanlage gerade mal 1 kW Strom benötigt, um 5 kW Wärme sowie 1 kW Strom um 20 kW Kälte zu erzeugen, wird bereits hier deutlich, welches Energiesparpotential diese Technologie besitzt. Die geothermische Energieanlage ladet zwei Energiespeicher mit jeweils kaltem und warmem Wasser, aus denen sich die Maschinenanlage über ein Wärme- und Kältenetz versorgt.
Ein Rechenbeispiel aus der Praxis
| Anzahl der Spritzgießmaschinen: | 12 |
| Elektrische Leistung der Temperiergeräte: | 9 kW el. |
| Vollbenutzungsstunden im Jahr: | 8.000 Stunden / a |
| Strompreis (regional verschieden): | 0,175 Euro / kWh el. |
| Elektroenergieverbrauch für 12 Temperiergeräte: | 864.000 kWh / a |
| Stromkosten für die Temperierung: | 151.200 Euro / a |
| Thermische Leistung der geothermischen Anlage: | |
| Wärme: | 75 kW th. |
| Kälte: | 55 kW th. |
| Aufwand an elektrischer Energie für die geothermische Anlage: | 120.000 kWh / a |
| dies entspricht: | 21.000 Euro / a |
| Investitionsaufwand für die neue Energieanlage: | 199.650 Euro / a |
| Frei für Refinanzierung: | 130.200 Euro / a |
| Energie gespart: | 86 % |
| Refinanziert über Leasing in: | 1,54 Jahren |
Das Rechenbeispiel zeigt, dass nach dem Ablauf von 1,5 Jahren beim Betrieb der 12 Spritzgießmaschinen rund 150.000 Euro gespart werden. Die Energieeinsparung beträgt 86 %. Je höher die jährliche Auslastung der Maschinentechnik, desto kürzer die der Refinanzierungszeitraum.
Neben der Planung und dem Einbau der geothermischen Energieanlage bietet die Gesellschaft ihren Kunden eine Leasing-Finanzierung des erforderlichen Investitionsaufwandes an.
Die Fachleute der PowerThermie Energieanlagen GmbH & Co. KG rechnen Ihnen gern Ihr ganz individuelles Projekt. Rufen Sie uns einfach an.