Nutzung industrieller Abwärme

Nutzung industrieller Abwärme aus der Stahlproduktion der Georgsmarienhütte GmbH in der Fernwärmeversorgung der Stadtwerke Georgsmarienhütte

Förderprogramm: Energieeinsparung und Energieeffizienz bei öffentlichen Trägern sowie Kultureinrichtungen

Projekt: Nutzung industrieller Abwärme

Im Rahmen des Gesamtprojektes „Nutzung industrieller Abwärme“ werden durch die niedersächsische NBank aus dem EU-EFRE-Programm „Energieeinsparung und Energieeffizienz bei öffentlichen Trägern sowie Kultureinrichtungen“  die Investitionskosten zum „Umbau des Heizkraftwerkes“ gefördert. Die Förderhöhe beträgt 30 %.

Die Stadtwerke Georgsmarienhütte und die Georgsmarienhütte GmbH gehen gemeinsam einen bedeutsamen Schritt in Richtung Klimaschutz. Zukünftig wird wieder Industrieabwärme aus der Stahlproduktion in das bestehende Fernwärmenetz der Stadtwerke eingespeist und rd. 900 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart.

Die Georgsmarienhütte GmbH gehört als Stahlwerk zu den energieintensivsten Branchen der Industrie. Im Landkreis Osnabrück ist das Stahlwerk der größte Energieverbraucher und produziert etwa die Hälfte der industriellen Abwärme im Osnabrücker Land.

Im Stahlwerk kann die aus dem Produktionsprozess mit dem Elektrolichtbogenofen stammende Abwärme nur begrenzt zur internen Wärmeversorgung betriebseigener Wärmeabnehmer genutzt werden. Um das verbleibende Abwärmepotential weiter nutzen zu können, planen die beiden Kooperationspartner - Georgsmarienhütte GmbH und Stadtwerke Georgsmarienhütte GmbH - Abwärme aus der Stahlproduktion auszukoppeln und in das bestehende Fernwärmenetz der Stadtwerke einzuspeisen. Die Stadtwerke betreiben seit 1986 ein lokales Fernwärmenetz und versorgen gewerbliche, kommunale und private Abnehmer.

Das Ziel der industriellen Abwärmenutzung besteht darin, derzeit noch fossil produzierte Fernwärme durch CO2-neutrale Abwärme zu ersetzen und die Fernwärmeerzeugung in Richtung „Klimafreundliche grüne Fernwärme“ weiter zu entwickeln. Dazu wurde ein technisches Gesamtkonzept erarbeitet.

Das Stahlwerk liefert Heißdampf, der in einem neu zu installierenden speziellen Wärmetauscher mit einer Leistung von 11 MW in Heißwasser (95 °C) umgewandelt und durch eine neu zu errichtende oberirdische Wärmetransportleitung in das Heizkraftwerk der Stadtwerke transportiert wird. Um die produktionsbedingt diskontinuierlich und zugleich in großen Mengen anfallende Abwärme des Stahlwerks für die kommunale Fernwärmeversorgung nutzen zu können, wird ein stadtwerkeeigener Wärmespeicher eingesetzt. Dieser sorgt für ein flexibleres Gesamtsystem, da er Abwärme zwischenspeichern und schließlich bedarfsgerecht in das Fernwärmenetz einspeisen kann.

Die technische Herausforderung besteht darin, dass der Wärmespeicher der Stadtwerke in nur 15 Minuten die große Abwärmemenge des Stahlwerks von 11 MW aufnehmen muss. Dazu müssen die Regelkreise sowohl auf Seiten des Stahlwerks als auch auf Seiten der Stadtwerke exakt aufeinander abgestimmt werden, um einen effizienten und sicheren Betrieb gewährleisten zu können.

In der Heizzentrale der Stadtwerke stehen für die sichere Fernwärmelieferung, neben einem mit Biomethan betriebenen hocheffizienten Blockheizkraftwerk (BHKW), ein Erdgas-Spitzenlastkessel und ein Heizöl-Reservekessel zur Verfügung. Im Rahmen des Projektes sind im Heizkraftwerk der Stadtwerke die Hydraulik, die EMSR- und Automatisierungstechnik sowie die Heizwerksregelung anzupassen sowie eine energieoptimierte Fahrweise der bestehenden Energieerzeugungsanlagen unter vorrangiger und nachhaltiger Verwendung der Industrieabwärme aufzubauen. Zudem erfolgen technologische Verbesserungen an dem vorhandenen Wärmespeicher.

Durch die industrielle Abwärmenutzung können die Stadtwerke - neben dem Beitrag zur CO2-Einsparung in Höhe von 900 Tonnen pro Jahr - die Stromerzeugung mittels BHKW von der Wärmeerzeugung entkoppeln und das BHKW zukünftig flexibler einsetzen. Unter dieser Voraussetzung kann das bestehende BHKW am bundesweiten Energieausgleich zwischen stark fluktuierenden erneuerbaren Energien (Sonne und Wind) und den Stromverbrauchern mitwirken und flexibel nach dem Energiebedarf der Märkte eingesetzt werden. Ein Beitrag zu den neuen Herausforderungen der Energiewende, um die schwankenden erneuerbaren Energien auszugleichen.