Dekarbonisierung mit Bosch UL-S Dampfkessel

Dekarbonisierung ist derzeit ein zentrales Thema in der Weltwirtschaft und gibt den Unternehmen mehr denn je den Anstoß, ihren CO₂-Ausstoß weiter zu verringern. Doch es handelt sich nicht um etwas gänzlich Neues – etliche Firmen haben dieses strategische Ziel seit Jahren im Fokus und bereits viele Maßnahmen umgesetzt, wie z. B. Bosch mit dem Ziel der CO₂-Neutralität im Jahr 2020. Glühbirnen waren schnell gegen LEDs ausgetauscht, Gebäude besser isoliert und ein Grünstrom-Vertrag abgeschlossen. Doch welche zusätzlichen Möglichkeiten hat ein Produktionsunternehmen, um seine CO₂-Werte zu senken? Ein enorm großer Hebel bei vielen Herstellerfirmen ist die Senkung der Emissionen aus der verwendeten Prozesswärme. Maßnahmenpakete des Bundes fördern Investitionen zur CO₂-Reduzierung aktuell mit bis zu 40 %.

Betrachtet man den gesamten deutschen Energieverbrauch, sind Gewerbe und Industrie mit 44 % Spitzenreiter – nahezu das 1,5-fache im Vergleich zum Energieverbrauch für das gesamte Verkehrsaufkommen. Über die Hälfte (53,2 %) des Gesamtenergieverbrauchs fließt dabei in thermische Applikationen, z. B. für Heiz-/Prozesswärme und Warmwasser (Quelle: statista.de). Folglich verursachen thermische Prozesse in der Industrie einen wesentlichen Teil des klimaschädlichen CO₂. Die Mehrheit der eingesetzten Heiz- und Prozesswärmesysteme – in Deutschland schätzungsweise rund 80 % – sind technologisch veraltet, arbeiten ineffizient und stoßen dementsprechend hohe CO₂-Emissionen aus.

Mit Neuanlagen und ebenso Modernisierungen bestehender Anlagen lässt sich das enorme Einsparpotenzial erschließen. Dafür hat der Bund Förderpakete als Anreizprogramm geschaffen. Je nach Unternehmensgröße sind bis zu 40 % der Investitionen in CO₂-reduzierende Maßnahmen förderfähig. Neu ist, dass der eigentliche Förderbetrag direkt an die Höhe der erzielten CO₂-Einsparung in Tonnen gekoppelt ist. Weitere Neuerungen sind die vereinfachte Beantragung sowie die verkürzte Dauer bis zum Förderbescheid. „Wir kennen Einzelfälle, in denen sogar innerhalb von wenigen Tagen Anträge geprüft und Förderbescheide erteilt wurden. Das ist ein erheblicher Fortschritt und eine beachtliche Leistung der involvierten Ämter und Stellen,“ erläutert Daniel Gosse, Leiter Marketing, Bosch Thermotechnik Gewerbe und Industrie.

Förderung – ein komplexes Thema
Es gilt einige Punkte zu beachten, um die vollen Fördermöglichkeiten auszuschöpfen. Die Unternehmen müssen die Richtigkeit der Angaben gewährleisten, dürfen mit dem Bau erst nach der Bestätigung des Förderantrags beginnen und sollten sich frühzeitig über mögliche Kombinationen der Fördertöpfe informieren. Des Weiteren ist zu beachten, dass bestimmte Förderprogramme bspw. nur mit einem zertifizierten Energieberater beantragt werden können. Das betrifft z. B. das Modul 4 „Energieeffizienz in der Wirtschaft“, das die energiebezogene Optimierung von Anlagen und Prozessen beschreibt. Das BMWi gibt die Fördermittel über zwei Vergabestellen frei – Kredite/Tilgungen über KfW-Bank und Zuschüsse über BAFA.
Die Förderhöhe ist u. a. abhängig von der Art der Förderung, den Maßnahmen, der Unternehmensgröße und Investitionshöhe. So fördert der Bund kleine und mittlere Unternehmen (KMU) mit bis zu 700 € pro jährlich eingesparter Tonne CO₂, große Unternehmen mit bis zu 500 €. Diese Förderung ist jedoch beschränkt auf höchstens 40 % der förderfähigen Investitionskosten bei KMU und 30 % bei großen Unternehmen, und maximal auf 10 Mio. €.
Grundsätzlich sind Anlagen förderfähig, bei denen mehr als 50 % der produzierten Wärme als Prozesswärme verwendet wird. Gegenstand der Förderung sind sämtliche Maßnahmen, die zur CO₂-Reduzierung führen. Das umfasst bspw. die Nachrüstung von effizienzsteigernden Komponenten, Einrichtungen zur Abwärmenutzung oder die energetische Optimierung von Mess-, Steuer- und Regelungstechnik. Dennoch ist zu beachten, dass bestimmte effizienzsteigernde Maßnahmen von einer Förderung ausgeschlossen sind. Das betrifft z. B. eine Umstellung vom Brennstoff Öl zu Erdgas – trotz der enormen CO₂-Einsparung.

Beispiele umgesetzter Förderungen
Im Zuge von Effizienzmaßnahmen hat sich die Landbrauerei Erl für eine neue Bosch-Dampfkesselanlage UL-S entschieden. Die Traditionsbrauerei aus Niederbayern setzt damit auf eine nachhaltige und umweltfreundliche Lösung, um Prozesswärme für ihre zehn Erlkönig-Bierspezialitäten zu erzeugen. Nach aktuellen Berechnungen spart Erl-Bräu jährlich rund 80 t CO₂. Durch diese Einsparungen konnte die Brauerei von Förderungen in Höhe von etwa 53.000 € profitieren. Die neue, mit Erdgas betriebene Dampfkesselanlage mit 1.800 kg Dampfleistung pro Stunde ersetzte eine alte Loos-Kesselanlage aus dem Jahr 1989. Eine stufenlose Drehzahlsteuerung des Brenners spart Strom ein, der bei Erl-Bräu nachhaltig über Photovoltaikanlagen produziert wird. Die Komponenten Economiser, Brüdenkühler und der neue Brenner mit CO-Regelung senken sowohl die Emissionen als auch den Brennstoffverbrauch. MEC Optimize, der digitale Effizienzassistent von Bosch, gibt einen optimalen Überblick über den niedrigeren Energieverbrauch und optimierten Betrieb.
Das stetige Wachstum veranlasste die Firma Hans Henglein & Sohn GmbH aus dem mittelfränkischen Wassermungenau zu einer Erweiterung ihrer Dampfversorgung. Für die jährlich rund 100.000 t Spätzle und Kartoffelprodukte, wie z. B. Kloßteig, ersetzte das Unternehmen drei alte Loos-Kessel durch einen neuen UL-S Dampfkessel mit einer Leistung von 10.000 kg Dampf pro Stunde. Energieeffiziente Komponenten, wie z. B. intelligente Speisewasser- und Kondensatsteuerung, Brüdendampfnutzung und Abwärmenutzung, ergänzen das Anlagensystem.

Daraus ergeben sich für die Firma Henglein gleich mehrere Vorteile. Durch die optimal ausgelegte Kombination aus Kessel und Feuerung lassen sich die aktuellen Emissionsanforderungen deutlich unterschreiten und gleichzeitig Strom einsparen. Zudem ermöglicht die eingesetzte Abwärmenutzung eine sehr hohe Effizienz von über 100 %, was einen deutlich geringeren Brennstoffbedarf je Kilogramm Dampf bedeutet.
Zusammengefasst reduziert die neue Anlage die NOx-Emissionen um mehr als 35 %, den Strombedarf um über 50 % und den Brennstoffbedarf um mehr als 15 %. Die gesteigerte Effizienz und Reduktion der CO₂-Emissionen machten das Projekt förderfähig: Auf rund 100.000 € belief sich die Fördersumme aus einer Kombination der KfW-Förderung und einem Investitionszuschuss über die BAFA. Für die Zukunft unterstützt der digitale Assistent MEC Optimize von Bosch den Betreiber bei der Betriebssicherheit und Effizienzoptimierung.

Vorbereitet für die Zukunft mit alternativen Brennstoffen
Der Einsatz von alternativen Brennstoffen ist essenziell, um die CO₂-Reduktion in Zukunft noch weiter voranzutreiben. Zukünftig werden voraussichtlich viele Prozesse unter 110 °C und Heizanwendungen auf alternative Technologien oder Brennstoffe umgestellt werden. Deutlich länger wird die Umstellung bei Prozesswärmeanwendungen andauern und projektspezifisch entschieden, ob z. B. wasserstoffbasierte oder strombasierte Systeme eingesetzt werden. In jedem Fall wird eine Abkehr von fossilen Brennstoffen auch im industriellen Sektor stattfinden. Bei Neuanschaffung von Prozesswärmeanlagen sollten sich die Unternehmen frühzeitig Gedanken über spätere Nutzung machen. Ist langfristig ein Betrieb mit Wasserstoff, Strom oder alternativen Brennstoffe denkbar, kann dies bereits heute konstruktiv berücksichtigt werden. Eine Umrüstung von Bestandskesseln auf alternative Brennstoffe ist kurzfristig realisierbar und abhängig der jeweiligen Maßnahme ebenfalls förderfähig.

Fazit
Die aktuellen Förderprogramme zur Reduktion der Treibhausemissionen industrieller Wärmeerzeuger sind für Produktionsbetriebe hochattraktiv und stellen die historisch höchsten Zuschüsse für dieses Thema bereit. Aus gutem Grund – Heiz- und Prozesswärme in der Industrie erzeugen einen signifikanten Teil der CO₂-Emissionen weltweit. Betreiber müssen aktuell wegen verschärfter Emissionsvorschriften ohnehin in vielen Fällen ihre Energiesysteme modernisieren. In diesem Zuge bietet es sich nun an, auch effizienzsteigernde Maßnahmen an den Bestandsanlagen zu realisieren, die neben dem CO₂-Ausstoß auch die Energiekosten erheblich reduzieren. Das gleiche gilt für eine Ersatzbeschaffung mit entsprechenden Effizienzmodulen.