Messung mit neuer Kameratechnologie hilft beim Energiesparen / 07.09.2017

Energieeffizienz in Zinkrecycling und Zementklinkerkühlung

Drehrohrofen in einem Zementwerk © Verein Deutscher Zementwerke VDZ

Im Verbundvorhaben OPTIMER werden neue Messverfahren entwickelt, mit denen sich der Energieverbrauch in der Zink- und Zementverarbeitung verringern lässt.

 Durch den Einsatz innovativer Messverfahren auf Basis von neuen Kameratechnologien (Infrarotbereich 10,6 ± 0,1 μm) werden charakteristische Kenngrößen für den Zustand der beiden Prozesse Zinkrecycling und Zementklinkerkühlung berechnet.

Die Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie und der ci-tec GmbH verwenden diese neu gewonnenen Kenngrößen dazu, theoretische Modelle abzuleiten. Damit werden sie ein innovatives Regelungskonzept zur Steigerung der Energieeffizienz entwickeln und dieses praktisch demonstrieren. Ziel ist eine nachhaltige Energieeinsparung.

Energieeinsparung beim Recycling von Zink

Beim Zinkrecycling gibt es Einsparmöglichkeiten bei Erdgas, beim Reduktionsmittel (Koks) und bei elektrischem Strom. Die mögliche Senkung des Erdgasverbrauchs um cirka 10% entspricht etwa 550 MWh/a pro Ofen. Die mögliche Einsparung von circa 5% beim Koks ist gleichzusetzen mit etwa 700 t/a pro Ofen und entspricht etwa 5600 MWh/a pro Ofen.

Eine Stromeinsparung durch vermiedene An- und Abfahrvorgänge ist vorhanden, aber bis dato nicht konkret zu beziffern.

Energieeffizientere Zementklinkerkühlung

Nahinfrarotaufnahme (NIR) eines Mehrstoffbrenners in einem Drehrohr zur Zementklinkerherstellung © ci-tec und KIT

Bei der Zementklinkerkühlung ergibt die Vergleichmäßigung und dauerhafte Temperaturerhöhung der Sekundär- und Tertiärluft eine Einsparung.

Die Temperatur wird um etwa 50 K erhöht. Bezogen auf eine Jahresproduktion von 600.000 t Klinker resultiert pro Jahr eine Einsparung von etwa 60.000 GJ (16.67 GWh) an eingebrachter Brennstoffenergie. Deutschlandweit würde sich somit eine kumulative  Einsparung von 567 GWh Brennstoffenergie (angenommen 94.000 t/a Braunkohle) ergeben.

Weitere Einsparungen ergeben sich durch die Vermeidung von kritischen Prozesszuständen wie Snowmen und Red River.

Mehr zum Projekt

OPTIMER - Optimierung der Energieeffizienz im Zinkrecycling und in der Zementklinkerkühlung durch den Einsatz innovativer Messverfahren und Regelungskonzepte

Förderkennzeichen: 03ET1490A

Laufzeit: Juli 2017 bis Juni 2020

Projektbeteiligte

Projektkoordination, Datenanalyse, Algorithmen- und Reglerimplementierung sowie Entwicklung des Demonstrators
ci-tec GmbH, Karlsruhe
Dr. Sina Keller,
s.kelleratci-tec.de

Entwicklung der Bildverarbeitungsverfahren, theoretische Modellierung und Entwurf des Reglers
Institut für Angewandte Informatik (IAI) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT)

Messung für die Verfahren in der Zementklinkerkühlung
OPTERRA Wössingen GmbH 

Messungen für die Verfahren im Zinkrecycling
Befesa Zinc Freiberg GmbH

Link

Projektseite
OPTIMER 

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.