Einweihung des hochinnovativen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungssystems im Unternehmen Ponnath DIE MEISTERMETZGER GmbH

Am Montag, den 14.11.2016 fand die Einweihung des hochinnovativen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungssystems im Unternehmen Ponnath DIE MEISTERMETZGER GmbH in Kemnath statt.

In den Jahren 2012 – 2013 hat die Stadt Kemnath (Landkreis Tirschenreuth, Oberpfalz) auf Initiative von 1. Bürgermeister Werner Nickl in Kooperation mit dem Institut für Energietechnik IfE GmbH an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden einen umfassenden Energienutzungsplan erarbeitet. Basierend auf der detaillierten Analyse aller Industriebetriebe und Energieverbraucher wurde ein gebäudescharfes Wärmekataster erstellt. Aufgrund der energetischen Verbraucherstruktur Kemnaths aus Industrie, Gewerbe, kommunalen Liegenschaften und Privathäusern steht Kemnath synonym für die Energiestruktur Bayerns. Das Bayerische Wirtschaftsministerium hat deshalb unter Leitung von Prof. Dr. Josef Neiß das „Energiedemonstrationsvorhaben Kemnath“ ins Leben gerufen. Der Energienutzungsplan sollte von nun an Zug um Zug mit wirtschaftlichen Projekten in die Praxis umgesetzt werden.

Unter wissenschaftlicher Leitung des IfE mit Prof. Dr.-Ing. Markus Brautsch, Dipl.-Ing. Markus Weber und Dipl.-Ing. Thorsten Meierhofer wurden zunächst Biogas-Satelliten-BHKW´s und Nahwärmeverbünde errichtet. Ein weiteres Schwerpunktprojekt war die Untersuchung der Fa. Ponnath DIE MEISTERMETZGER GmbH. Es wurden im Unternehmen – ein Mitglied des Partner Circle der OTH Amberg-Weiden – unterschiedliche technische Möglichkeiten der Energieeffizienzsteigerung geprüft. Jedoch können nach aktuellem Stand der Technik Blockheizkraftwerke lediglich Strom und Wärme unterhalb eines Temperaturniveaus von 90° C liefern. Da die Firma Ponnath im ursprünglichen Zustand 9500 MWh/a Strom und 13.500 MWh/a Erdgas benötigt hat, um ausschließlich Dampf und Gefrierkälte zu erzeugen, sind sämtliche gängigen KWK-Technologien ausgeschieden.

Eine wirtschaftliche Lösung konnte also nur über eine komplette technologische Neuentwicklung eines BHKW erreicht werden. Vor diesem Hintergrund fördert das Bayerische Wirtschaftsministerium ein Forschungs- und Demonstrationsvorhaben mit dem Ziel, ein komplett neues und hochinnovatives BHKW zu entwickeln, das maßgenschneidert an die Anforderungen der Fa. Ponnath Strom, Gefrierkälte und Dampf liefern kann. Im Zuge des Technologietransfers arbeitet das Kompetenzzentrum Kraft-Wärme-Kopplung der OTH Amberg-Weiden, das Institut für Energietechnik IfE an der OTH Amberg-Weiden, das Unternehmen Ponnath und die Firma AGO AG Energie + Anlagen eng zusammen. Nur durch das räumliche Zusammenspiel aus angewandter Forschung und industrieller Anwendung konnte das KWK-System entwickelt und ständig optimiert werden.

Kern und zentrale Schnittstelle des Systemverbunds ist eine KWK-Anlage zur gekoppelten Strom- und Wärmerzeugung auf verschiedenen Temperaturniveaus. Die Hochtemperaturwärme dient zur Bereitstellung von Dampf in Lebensmittelqualität für die Produktion, während die Niedertemperaturabwärme über einen innovativen Ammoniakprozess zur Bereitstellung von Tieftemperaturkälte für die Gefrierung und Lebensmittelkühlung genutzt wird. Neben der Bereitstellung und Versorgung der Produktion mit Dampf, Wärme, Kälte und Strom soll bei einem Stromausfall bzw. Versorgungsstörungen im öffentlichen Netz die Produktion im Inselnetzbetrieb nahezu vollständig aufrechterhalten werden können. Nach bisherigem Stand der Technik werden im Rahmen einer inselnetzfähigen Notstromversorgung lediglich sicherheitsrelevante Einrichtungen (z.B. Notbeleuchtung) aufrechterhalten. Diese hohe Flexibilität des Systemverbundes bietet zudem optimale Voraussetzungen für kurzfristige Umstellungen in der Produktion.

Neben der Erhöhung der Versorgungssicherheit und der Flexibilität bei der Energieversorgung sollen durch die hohe Gesamteffizienz mittel- und langfristig auch steigende Energiekosten abgefedert werden können. Die Effizienz- und Kostenvorteile des Energiesystemverbundes sollen über eine Erfassung und Auswertung der betriebs- und produktionsbezogenen Parameter verifiziert werden. Die kontinuierliche Betriebsdatenerfassung und Evaluation legt die Grundlage für die weitere Optimierung des Energiesystemverbundes und die Übertragbarkeit auf weitere Werksstandorte der Fa. Ponnath sowie branchenübergreifend auf andere Industriebetriebe.

Mit dem effizienten Energiesystemverbund soll gegenüber einer konventionellen Versorgung nach dem Stand der Technik auch eine erhebliche CO2- und Primärenergieeinsparung beim Unternehmen Ponnath demonstriert werden. Ausgehend von rund 6.000 Volllastbetriebsstunden der geplanten Anlage liegt das Primärenergieeinsparpotential bei rund 7.700 MWh/a, was gegenüber der konventionellen Versorgung einer Einsparung von ca. 28 % entspricht. Mit der mehrfach rückgekoppelten Kraft-Wärme-Kälte- und Dampf-Erzeugung im zu demonstrierenden Energieverbund lassen sich am Standort voraussichtlich jährlich mehr als 1.800 Tonnen CO2-Ausstoß vermeiden, was einer Einsparung von rund 30 % gegenüber einer konventionellen Versorgung entspricht.

 

Zurück