Abwärmekonzept Fa. Brinkmann
Die Franz Brinkmann GmbH ist ein auf Metallverarbeitung und Oberflächentechnik spezialisierter mittelständischer Betrieb in Nordrhein-Westfalen. Dort können die durch verschiedene Verfahren vorgefertigten Metallwaren vollautomatisch feuerverzinkt sowie pulverbeschichtet werden. Zur Verwendung der entstehenden Abwärme hat die Kombiplan GmbH & Co. KG ein maßgeschneidertes Abwärmekonzept erstellt.
Der Prozess des Verzinkens gliedert sich in die sorgfältige Vorbereitung der Oberflächen in verschiedenen Vorbehandlungsbädern, das anschließende Trocknen und das Auftragen der Zinkschicht durch das Eintauchen in ein Zinkbad. Sowohl der Trocknungsprozess als auch das Bad mit dem verflüssigten Zink sind potenzielle Abwärmequellen.
Der Prozess der Pulverbeschichtung startet mit der Vorbehandlung der zu beschichtenden Oberflächen. Anschließend wird das Produkt in einem Haftwassertrockner getrocknet. In der Pulverbeschichtungsanlage wird der Pulverlack aufgetragen und anschließend im Pulvereinbrennofen eingebrannt. Potenzielle Abwärmequellen sind hier das Trocknen und Einbrennen.
Die erste Bestandsaufnahme erfolgte bereits im Rahmen der Meldepflicht von Abwärmepotenzialen auf der Plattform für Abwärme in der 2. Jahreshälfte 2024. Diese wurde unterstützt durch eigene Abgas- und Abwärmemessungen an den Abwärmequellen der Verzinkerei. Für die Analyse der Abwärmequellen der Pulverbeschichtung wurden bereits vorliegende Messdaten ausgewertet.
Als Abwärmesenke eignen sich die Becken der Vorbehandlung in der Pulverbeschichtung, die auf etwa 50 °C gehalten werden müssen. Aufgrund der nahezu zeitgleichen Verfügbarkeit wurde mit einem möglichen Einsatz der Abwärme von mindestens 3.500 Stunden im Jahr gerechnet.
Die Einbindung der Abwärmepotentiale wurde technisch und wirtschaftlich anhand von drei Maßnahmen analysiert und vorgeprüft.
- Maßnahme M1 umfasst im Wesentlichen die Installation je eines Wärmetauschers am Haftwassertrockner sowie am Einbrennofen der Pulverbeschichtung.
- Maßnahme M2 beinhaltet den Einsatz von Abgaswärmetauschern an den Trocknungsanlagen der Verzinkerei.
- Maßnahme M3 sieht eine Wärmepumpe am Abluftstrang der Entstaubungsanlage der Verzinkerei vor.
Während M1 und M2 nach ca. 6 bis 8 Jahren einen positiven Kapitalwert erreichen, zeigte sich M3 aufgrund des geringen Temperaturniveaus der Abwärmequelle und aufgrund des hohen Invests für die Wärmepumpe als unwirtschaftlich.
Die Umsetzung von M1 und M2 würde zu einer jährlichen Reduktion des Energieverbrauchs um ca. 430 MWh und zu einer jährlichen Reduktion der CO2-Emissionen um ca. 65 t führen.
