Wasser erwärmen mit ungenutzter Energie

Die Verdichterstation der Linde AG hat eine elektrische Leistungsaufnahme von 4 x 10 MW und liefert Druckluft für die Luftzerlegung. Bei der Luftzerlegung fällt Wärme an, die üblicherweise wegen ihres niedrigen Temperaturniveaus über ein Rückkühlwerk mit Hilfe eines Kühlwasserkreislaufs abgeführt wird. Zur Realisierung der Restwärmenutzung wird der bestehende Kühlwasserkreislauf aufgetrennt und ein Teilstrom über Wärmeübertrager geleitet, die ihrerseits kaltes Saalewasser auf die geforderte Temperatur erwärmen (Abb. 2). Über eine wärmegedämmte Rohrleitung wird das aufgewärmte Saalewasser von der Verdichterstation zur Deionatanlage der Steag gepumpt (Abb. 3).

Um diesen Kern herum waren mehrere Nebeneinrichtungen erforderlich, die einen einwandfreien, störungs- und rückwirkungsfreien Betrieb der Luftverdichtung, der Deionaterzeugung und der projektierten Anlage zur Aufwärmung einer angeforderten Frischwassermenge auf 20 °C rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr gewährleisten. Wesentliche technische Nebeneinrichtungen sind:

• Druckerhöhungspumpen, die den nötigen Druck zum Transport des Frischwassers liefern und gleichzeitig über ein höheres Druckniveau eine Verunreinigung des Frischwassers durch chemisch behandeltes Verdichterkühlwasser ausschließen.

• Umschalt- und Spüleinrichtungen, die eine Reinigung verschmutzter Wärmeübertrager ermöglichen.

• Umfangreiche Regel- und Kontrolleinrichtungen, die die Lieferung einer gewünschten Frischwassermenge bei konstanter Temperatur erlauben, obwohl Rohwassertemperatur, Verdichterleistung und Ausgangsbedingungen des mit atmosphärischer Luft gekühlten Rückkühlwerks ständig schwanken.

• Zur Einbindung der zusätzlichen Warmwasserleitung wurden Umbauten und regelungstechnische Anpassungen in der Deionatanlage vorgenommen. Einschränkungen bei der Verfügbarkeit der Anlage und beim erforderlichen Temperaturniveau von 20 °C wurden ausgeschlossen, um die Versorgung des Standortes nicht zu gefährden. Es wurde also die Möglichkeit erhalten, die Deionatanlage in der bisherigen bewährten Betriebsweise zu fahren.

Die Kooperation zwischen den beiden Unternehmen erforderte auch eine Änderung der Betriebsabläufe. Es entstand ein Werkverbund, zu dessen erfolgreichem Dauerbetrieb ein ständiger Datenaustausch und die regelmäßige Abstimmung der Betriebsmannschaften erfolgt. „Zunächst standen die Mitarbeiter der Umstellung der Betriebsabläufe mit Skepsis gegenüber. Inzwischen ist man aber sowohl bei Steag als auch bei Linde trotz kleiner Startprobleme begeistert“, zieht Dietrich über das erste halbe Jahr seit Inbetriebnahme der Anlage Bilanz. Die technische Umsetzung des Projektes erfolgte im wesentlichen durch die Firmen WlG-Engineering, Leuna (Wärmeübertragersystem) und H&G-Hegmanns, Halle (GfK-Rohrleitung).

Weitere Informationen cav-202

Die Leuna-Steag-Energiegesellschaft mbH (LSE), eine Tochtergesellschaft der Steag AG und der Mitteldeutschen Energieversorgung AG (MEAG) betreibt am Chemiestandort Leuna ein Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerk (GuD) zur Versorgung des Standortes mit Strom und Dampf. Sowohl dieses Kraftwerk als auch weitere Produktionsstätten am Standort benötigen größere Mengen vollentsalztes Wasser (Deionat). Aus diesem Grund betreibt die LSE zusätzlich zur GuD eine Deionatanlage mit einer maximalen Deionatleistung von 375 Tonnen pro Stunde. Sowohl die GuD als auch die Deionatanlage sind Eigentum der Steag-Energieanlagen Sachsen-Anhalt GmbH (SESA), eine 100%ige Tochtergesellschaft der Steag AG.

Die Linde AG ist am Chemiestandort Leuna sowohl als Lieferant von Chemieanlagen (Werksgruppe Verfahrenstechnik und Anlagenbau) wie auch als Erzeuger und Lieferant von Industriegasen (Werksgruppe Technische Gase) präsent. In ihren Luftzerlegungsanlagen produziert Linde bis zu 90 000 Nm3/h Sauerstoff sowie Stickstoff und Argon. Darüber hinaus wird in zwei unterschiedlichen Wasserstoffanlagen einmal aus Synthesegas und einmal aus Erdgas 90 000 Nm3/h Wasserstoff gewonnen; ebenfalls aus Synthesegas werden Kohlendioxid und Kohlenmonoxid erzeugt. Mit der Produktion und Lieferung dieser sechs wichtigen technischen Gase über das eigene Rohrleitungsnetz ist Linde vielfältig in das verflochtene Netz von Lieferungen und Leistungen sowohl der am Chemiestandort Leuna als auch an benachbarten Standorten ansässigen Firmen eingebunden.