Georgsmarienhütte GmbH: Mit heißem Dampf viel Energie gespart
Ohne Frage gehören die Georgsmarienhütte GmbH als Stahlwerk zu den energieintensiven Branchen der deutschen Industrie. Der Einsatz von großen Strom- und Erdgasmengen hat schon früh dazu geführt, dass sich das Unternehmen mit einem Energiemanagement beschäftigt, das alle Aktivitäten zur Minimierung des Energieeinsatzes bündelt. 2009 hat die Georgsmarienhütte GmbH eine eigene Abteilung Energiemanagement eingerichtet und sich intensiver mit der Optimierung des Energieeinsatzes beschäftigt. Zur Steigerung der Energieeffizienz hat die Georgsmarienhütte GmbH ein Projekt zur Reduzierung der Abwärmeentstehung und zur Steigerung der Nutzung von Abwärmemengen durchgeführt. Die bisher ungenutzte Abwärme wurde dadurch innerbetrieblich als auch außerbetrieblich nutzbar gemacht.
Ein Teil der Abwärme des Elektro-Lichtbogen-Ofens (ELO), der für die Stahlerzeugung verwendet wird, steht in Form von Dampf zur Verfügung und kann im Werk vielfältig eingesetzt werden. Da das Erschmelzen im Elektro-Lichtbogen-Ofen ein Chargenprozess ist, steht diese Abwärmequelle nicht durchgängig zur Verfügung. Daher sind für die Speicherung der Abwärme zwei Dampf-Gleitdruck-Speicher installiert worden, wodurch eine kontinuierlichere Verfügbarkeit erzielt werden konnte. Wenn die Dampfspeicher entleert sind, muss der prozessbedingt notwendige Dampf durch den Einsatz von Erdgas in konventionellen Erdgas-Dampfkesseln erzeugt werden. Dies erfolgt in der sogenannten Medienzentrale (MZ).
Der Ofen 63 ist der Wiedererwärmungsofen vor der Walzstraße, um das Walzgut auf eine Walztemperatur von ca. 1100 °C zu erwärmen. Hier fallen Abwärmemengen im Abgasstrom und im Kühlsystem der inneren Transporteinrichtung an. Der Vorteil der Abwärme-Nutzung aus Ofen 63 ist, dass der Ofen 63 ein viel gleichmäßigeres Nutzungsprofil aufweist, als der Elektro-Lichtbogen-Ofen, der für das Stahlschmelzen im Chargen-Prozess eingesetzt wird. Dadurch kann im Nahwärmenetz auch dann Abwärme zur Verfügung gestellt werden, wenn der ELO gerade nicht betrieben wird.
Ziel der Gesamtmaßnahmen ist es, den Erdgasbedarf maximal zu reduzieren und die Nutzung der Abwärmemengen maximal zu erhöhen.
Bereits im Jahr 2010 wurde die Dampfauskopplung am Elektroofen installiert und in Betrieb genommen. In der Folge wurden diverse Optimierungen vorgenommen. Im ersten Schritt wurden die Vakuumanlage, die Versorgung der Sauerstoffanlage und die Speisewasservorwärmung an das System angeschlossen. Danach wurden die internen Heizsysteme angeschlossen. Diese Maßnahmen führten dazu, dass die fossil erzeugten Wärmemengen über die Dampfkesselanlage in der Medienzentrale (MZ) erheblich reduziert wurden.
Nach weiteren Optimierungen der Systemtechnik wurden dann weitere Maßnahmen wie beispielsweise die Warmhaltung des „back up“ Systems (Dampfkesselanlagen) zur Sicherstellung der Dampfverfügbarkeit für den Produktionsprozess durchgeführt. Die Maßnahmen führten zu einer weiteren Reduzierung der Erdgasverbräuche.
Seit Dezember 2018 übergibt die Georgsmarienhütte GmbH Abwärme an die Stadtwerke Georgsmarienhütte GmbH, die diese in das Fernwärmenetz der Stadt einspeisen. Diese wird jetzt für die Wärmeversorgung von Wohngebäuden und öffentlichen Gebäuden in Georgsmarienhütte genutzt. Der Heißdampf wird in einem Wärmetauscher mit einer Leistung von 11 MW in Warmwasser umgewandelt. Die Energie wird über eine Wärmetrasse in das Heizkraftwerk der Stadtwerke transportiert. Da die Wärme durch den Produktionsprozess des Stahlwerks nicht gleichmäßig zur Verfügung steht, wird ein Wärmespeicher eingesetzt. Der Fernwärmespeicher dient zudem zur Spitzenlastabdeckung der Wärmeversorgung im Winter und gewährleistet darüber hinaus einen lastentkoppelten Betrieb des vorhandenen Blockheizkraftwerkes. Für die sichere Wärmeversorgung stehen in der Heizzentrale neben einem hocheffizienten Blockheizkraftwerk (BHKW) ein Erdgas-Spitzenlastkessel und ein Heizölkessel zur Verfügung. Betrieben wird das BHKW mit umweltschonendem Biomethangas. Durch den Einsatz von Biomethan und der künftigen Nutzung der industriellen Abwärme gewährleisten die Stadtwerke Georgmarienhütte im Wärmehauptnetz CO2 neutrale „grüne Wärme“. So können alleine mit diesem Teilprojekt über 1.500 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Zudem konnte damit ein wesentliches Wärmepotential im Osnabrücker Land gehoben und ein erheblicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.
Die Aktivitäten zur Übergabe an die Stadtwerke Georgsmarienhütte sind noch nicht beendet. Aktuell wird zusammen sehr intensiv an dem Ausbau der Übergabe gearbeitet, um eine Erweiterung der Übergabe um ca. 10 GWh/anno zu ermöglichen. Auch intern wird weiterhin an der Substitution von Erdgasheizsystemen gearbeitet. Auch in diesem Bereich ist eine Reduzierung der Erdgasbedarfe zu erwarten. Ein Teil der hier aufgeführten Maßnahmen wurde von der DENA als „Leuchtturm der Abwärmenutzung“ ausgezeichnet.
„Bedarfe reduzieren und Effizienz steigern – das ist und bleibt Aufgabe eines gelebten Energiemanagements
“
Reimund Laermann
Leiter Energiemanagement Georgsmarienhütte GmbH
Die Übergabe der industriellen Abwärme in das Fernwärmenetz der Stadt Georgsmarienhütte wurde von der DENA als „Leuchtturm der Abwärmenutzung“ ausgezeichnet.
Ansprechpartner
Reimund Laermann
Leiter Energiemanagement
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