Wärmepumpe sorgt für Energieeinsparung von 95 %

Wärmerückgewinnungssystems

Wie hoch ist der Energieverbrauch unseres Werks? Und wo bieten sich Einsparungsmöglichkeiten? Diese Fragen lagen dem Energiescan zugrunde, den der Lebensmittelhersteller Zwanenberg Food Group, bekannt durch Marken wie unter anderem Kips und Unox, durchführen ließ. Daraus ergaben sich diverse Einsparungsprojekte. Eines davon übernahm EQUANS: den Entwurf und die Installation eines Wärmerückgewinnungssystems.

Amortisierung in drei Jahren

Am Sitz von Zwanenberg in Oss gibt es etliche Kühl- und Gefrierzellen. Hier warten Tausende Kilo Fleisch auf die Verarbeitung zu Fleischwaren, Grill- und Leberwurst oder Fleischkonserven. Die Kühlanlage erzeugt eine erhebliche Menge an Restwärme. Wärme, die Zwanenberg bislang über den Verflüssiger auf der Rückseite der Anlage in die Außenluft ableitete, an sich aber gut gebrauchen konnte. Das Wasser für Produktions- und Reinigungsprozesse wurde nämlich mit einem Dampfkessel erhitzt – ein wegen des hohen Gasverbrauchs kostspieliges Verfahren.

„Faktisch vernichteten wir an zwei Stellen Energie: durch Ableitung von Wärme in die Außenluft und durch die Erhitzung mit dem Dampfkessel. Nur logisch also, dass sich ein Wärmerückgewinnungssystem mit Wärmepumpe als Einsparmöglichkeit erwies. Zudem liegen wir damit auf einer Linie mit der Regierung, die bis 2050 eine erdgasfreie Produktion realisieren will”, so Maintenance Manager Grad van Schijndel. Bei dem Energiescan wurde der Gesamtenergieverbrauch durchgerechnet. Damit waren die Anforderungen an die Wärmerückgewinnungsanlage auch schon klar: das System musste 4000 Stunden pro Jahr 2275 kW erhitzen können und sich in 3 Jahren amortisieren. „Wir legten unseren Entwurfsauftrag EQUANS vor, das schon seit fast 20 Jahren unsere Kühltechnik liefert. Bei einem solchen Vorhaben ist ein zuverlässiger Partner natürlich der logische Ausgangspunkt.“

Kühlanlage als Wärmequelle

EQUANS schlug vor, die Wärmepumpenanlage in den bestehenden Betriebsprozess zu integrieren. Van Schijndel: „Der maßgeschneiderte Entwurf und die Leitungen passten genau in den kleinen Maschinenraum. Das war für uns ein großer Vorteil wegen der hohen Hygieneanforderungen in den Produktionsräumen. Mit einer Standard-Wärmepumpe wäre das niemals möglich gewesen. Die Installateure und Projektleiter von EQUANS arbeiteten sehr selbständig. Abgesehen von den regulären Beratungsgesprächen brauchte ich mich um nichts zu kümmern.”

Ende 2017 war die Installation des Wärmerückgewinnungssystems abgeschlossen. Seitdem steht die Wärmepumpe im Kühlraum. Genau dort fällt viel nutzbare Restwärme an. Jos Vroom, Projektmanager bei EQUANS, erläutert: „Die Ammoniak-Kühlanlage entzieht den Produkten Wärme. Während die Wärme bislang über den Verflüssiger auf der Rückseite der Kühlanlage in die Umgebung abgegeben wurde, fängt nun die Wärmepumpe die 30 °C warmen Gase auf. Ein Wärmetauscher in der Wärmepumpe sorgt dafür, dass das Wasser von 10 °C auf 53 °C erhitzt wird. Dieses Wasser lässt sich gut für verschiedene Produktions- und Reinigungsverfahren nutzen.”

Energieeinsparung von 95 %

Die Inbetriebnahme der Wärmepumpe zahlte sich für Zwanenberg sofort aus. Während der Dampfkessel jährlich 9.100.000 kWh Energie zur Erhitzung des Wassers benötigte, kommt die Wärmerückgewinnungsanlage mit Wärmepumpe mit 464.000 kWh pro Jahr aus. Das sind im Vergleich zu früher nur noch 5 %. Eine Einsparung von knapp 170.000 € pro Jahr! Auch umwelttechnisch gesehen ist der Gewinn groß: Dank der Wärmepumpe ist die jährliche CO2-Emission des Lebensmittelherstellers um 1765 Tonnen gesunken. Das entspricht dem durchschnittlichen Ausstoß von über 700 benzinbetriebenen Pkw pro Jahr. 

„Außerdem braucht der Verflüssiger jetzt weniger Arbeit zu verrichten, um die Wärme aus der Kühlung abzuleiten, weil die Wärmepumpe die Wärme schon in der Kühlanlage aufnimmt”, sagt Vroom.