Chemieanlage mit Effizienzklasse A+++?

Der_Kühlschrank-public domainDie Energiespartipps für den Haushalt finden sich in jeder Tageszeitung: Licht aus, Standby vermeiden, Glühbirnen raus, neue Elektrogeräte rein. Doch was ist mit der Industrie? Immerhin verbrauchte die chemische Industrie in Deutschland 2010 nach Angaben des VCI rund 8 % des gesamten deutschen Energiebedarfs. Viel ist bereits geschehen, aber da muss doch noch mehr möglich sein?
Ist es auch. Doch während man im Haushalt das Einzelgerät betrachtet und einen neuen Kühlschrank der Effizienzklasse A+++ anschafft, beschäftigen sich die Verfahrensingenieure mit der Betrachtung der Gesamtsysteme. Da gibt es gleich mehrere Ansatzpunkte:

Eine Menge wertvoller Wärme ging in früheren Zeiten im wahrsten Sinne des Wortes durch den Schornstein. Heute versucht man, diese Energie sinnvoll zu nutzen. Im Idealfall kann man die Wärme an anderer Stelle gleich wieder einsetzen: Was an der einen Seite beim Abkühlen übrig bleibt, kann am anderen Ende der Anlage zum Aufwärmen von Reaktionsmedien genutzt werden. Und wenn es nicht um eine räumliche, sondern eine zeitliche Verschiebung geht? Dann kann man Wärme auch speichern. Dafür gibt es verschiedene Konzepte, angefangen von Materialien, die sich aufheizen lassen und Wärme kontrolliert wieder abgeben bis hin zu reversiblen chemischen Reaktionen.

Natürlich lässt sich auch von vornherein am Energiebedarf noch einiges tun. Sogenannten „neue Prozessfenster“ machen es möglich, dass Reaktionen, die bisher bei hohen Temperaturen und/oder Drücken abgelaufen sind, auch schon bei milden Bedingungen funktionieren. Oder statt eines großen Reaktors werden viele kleine eingesetzt, die sich schnell aufheizen und abkühlen lassen. Nebenbei können solche Konzepte auch die Sicherheit erhöhen.

Besonders bei der Trenntechnik, die bei nahezu allen chemischen und biotechnologischen Prozessen am Ende steht, warten noch viele technische Fragen auf Antworten. Die Destille, die jeder aus dem Chemieunterricht kennt, hat in großindustriellen Prozessen vielfach ausgedient. Ionentauscher, Membranen oder Molekularsiebe sind an ihre Stelle getreten. Angesichts der Vielfalt der Möglichkeiten – spezielle Materialien, die Kombination verschiedener Schritte – kann man mit Fug und Recht behaupten, dass es für jedes Trennproblem eine Lösung geben sollte. Die Frage ist nur, wie sie im Einzelfall aussieht. Die Verknüpfung von moderner Messtechnik und Simulationsmethoden kann hier weiterhelfen.

Übrigens: Die Einsparungen in den Haushalten sind in den letzten Jahren durch die Anschaffung neuer Geräte, vor allem Unterhaltungselektronik, überkompensiert worden. Bei der Industrie darf man erwarten, dass die Senkung des Energiebedarfs nachhaltig ist.

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