Abluftreinigung mit effizienter Wärmerückgewinnung

Die auf die Herstellung und Veredlung von Kunststoffen spezialisierte Orafol-Gruppe entwickelt und produziert selbstklebende grafische Produkte, retroreflektierende Materialien und Industrieklebebänder. Um die steigende globale Nachfrage zu bedienen und neue Technologien zu etablieren, erweitert das Unternehmen seine Produktionsinfrastruktur am Standort Oranienburg in Brandenburg. Die mit 160 Mio. Euro größte Einzelinvestition in der Firmengeschichte zielt auch darauf ab, durch moderne Gebäude- und Anlagentechnik die Emissionen weiter zu reduzieren und neue Standards zu setzen. Dazu trägt auch die in der neuen 14.000 m2 großen Produktionshalle eingebaute Abluftreinigungsanlage Oxi-X RE des Anbieters Dürr bei, welche als regenerativ-thermische Oxidationsanlage die höchsten technischen Anforderungen und Umweltstandards erfüllt.

Energieeffizient und wirtschaftlich

Diese Anlagen reinigen die lösemittelhaltige Produktionsabluft, indem die darin enthaltenen organischen Schadstoffe bei Temperaturen zwischen 800 bis 900 °C nahezu vollständig oxidiert werden. Trotz der sehr hohen Temperaturen verbraucht die Anlage kaum Primärenergie, da der integrierte regenerative Wärmeübertrager die einströmende Abluft mit der Energie der gereinigten Abluft bereits auf fast 800 °C vorwärmt. Sobald die Anlage auf Betriebstemperatur ist, läuft sie schon mit einer sehr geringen Lösemittelbeladung autotherm, also ohne Gas oder Heizöl. Das spart nicht nur Energiekos­ten, sondern macht die Abluftreinigungsanlage äußerst wirtschaftlich und sogar produktiv.

Technisch gelingt das durch die speziellen keramischen Wabenkörper des Wärmeübertragers, die durch ihre hohe Wärmeleitfähigkeit und große Oberfläche viel Wärme speichern und übertragen können. Der so erreichte hohe thermische Wirkungsgrad macht den Prozess sehr energieeffizient: Über 96 % der notwendigen Energie zum Betreiben der Anlage werden durch den integrierten Wärmeübertrager zurückgewonnen und nur rund 4 % müssen extern zugeführt werden. Die neu installierte Abluftreinigung nutzt zudem die Lösemittelenergie aus der Abluft, um das Thermalöl für die Trockner zu erhitzen, und kann so die komplette Wärmeversorgung der Produktionsanlage abdecken. Das wirkt sich auch positiv auf die CO₂-Bil­anz des Betreibers aus.

Schlüsselfertige Komplettlösung

Auf der rund 280.000 m2 großen Werksfläche am Stammsitz setzt Orafol dreizehn Abluftreinigungsanlagen ein, darunter neun Oxi-X-RE-Anlagen. „Durch die langjährige Zusammenarbeit, die auch Service, Austausch und Umbau beinhaltet, kennt das Team von Dürr unsere Anforderungen genau und liefert uns maßgeschneiderte Technik, die es ermöglicht, Ergebnisse bei der Abluftreinigung zu erzielen, die deutlich über den gesetzlich geforderten liegen. Die effiziente und sogar produktive Rückgewinnung von Energie, ist ein wichtiger Baustein in der nachhaltigen Entwicklung unserer Hochleistungsproduktion“, begründet Marcel Janßen, Senior Vice President Engineering & Technology der Orafol-Gruppe, die erneute Beauftragung. Die neunte RTO umfasst als Turnkey-Projekt die Systementwicklung, Konstruktion, Fertigung, Installation und Inbetriebnahme der Abluftreinigungsanlage einschließlich aller dazugehörigen Rohrleitungen, Luftleitsysteme zwischen der Abluftreinigung und den Beschichtungsanlagen sowie einen Dampfkessel zur Erzeugung von Prozessdampf aus der Überschusswärme.

Neues Wärmemanagement erhöht Betriebssicherheit

Die neue RTO ist die bislang größte Anlage, die Dürr für Orafol errichtet hat. Bisher wurden jeweils zwei große Beschichtungsanlagen an eine gemeinsame Abluftreinigungsanlage angeschlossen; diesmal sind es drei. Neu ist auch das aus zwei speziellen Modulen bestehende Energiemanagementsystem: Das System Xtra Balance gleicht Temperaturunterschiede zwischen den drei mit der keramischen Speichermasse befüllten Behältern der RTO aus. Xtra Control definiert eine übergreifende, sogenannte „mittlere Systemtemperatur“, kontrolliert diese über zahlreiche Sensoren in den Wärmeaustauschbehältern und der Brennkammer und steuert darüber die Anlage. Im Ergebnis sorgen beide Module für einen sicheren und störungsfreien Anlagenbetrieb, eine sehr hohe Verfügbarkeit und dafür, dass die in der Anlage freigesetzte Energie gleichmäßig in nutzbare Wärmeenergie für die Produktion umgewandelt wird. Das verringert die Betriebskosten zusätzlich und macht die Anlage auch bei stark schwankenden Betriebsbedingungen unempfindlich.

In der langjährigen, erfolgreichen Zusammenarbeit wurde die Anlagentechnik genau und effizient auf die Bedürfnisse und Betriebsbedingungen des Betreibers angepasst und optimiert. Für den geplanten zukünftigen Ausbau der Produktionshalle plant der Anlagenbauer bereits eine weitere Anlage des gleichen Typs zur Abluftreinigung der nächsten Beschichtungsanlagen ein.