Projekt

Bei der Herstellung von Umreifungsbändern (Verpackungsbändern) wird bei der Bearbeitung der Stahlbänder in erheblichem Maße Energie verbraucht. Die Abluft aus der Lackierung und Trocknung setzt geruchsintensive Lösemittel frei. Zur Reinigung der lösemittelhaltigen Abluft wurde eine regenerative Nachverbrennungsanlage (RNV-Reaktor) mit interner Wärmerückgewinnung errichtet. Die lösemittelhaltigen Emissionen wurden hierdurch um 99 % reduziert, der spezifische Primärenergieverbrauch je Tonne Verpackungsband verringerte sich um 24,8 %.

Die Abgase aus dem Lacktrocknungsprozess bei der Herstellung von Umreifungsbändern setzten geruchsintensive Lösemittel frei. Durch ein vernetztes Konzept, dessen Kernstück eine regenerative Nachverbrennungsanlage (RNV-Reaktor) ist, wurden Maßnahmen zur Emissionsminderung und Wärmenutzung verbunden. Im einzelnen wurde u.a. die Trocknerluft mit Hilfe der Trocknerabgase auf ca. 200 Grad Celsius vorgewärmt, der RNV-Reaktor wurde mit einer Wärmespeichermasse gefüllt, die in Form eines Wanderbettes durch den Reaktor gleitet und dabei Vorwärme-, Reaktions- und Kühlzone durchläuft. Die aufeinander abgestimmten Prozessschritte mindern die Lösemittelemission und tragen über eine Reduzierung des Energiebedarfs zu einer Verminderung der NOx-Emission bei.



Energieeinsparung und Emissionsminderungen in der Verpackungsindustrie
Bei der Herstellung von Umreifungsbändern (Verpackungsbändern) wird in erheblichem Maße Energie verbraucht, da Stahlbänder gewalzt, geschnitten, thermisch behandelt, lackiert und getrocknet werden müssen. Die beim Lackieren und Trocknen abgesaugte, lösemittelhaltige Abluft wurde bisher im Regelfall unbehandelt an die Umgebungsluft abgegeben, so weit der Schadstoffgehalt die gültigen Grenzwerte nicht überschritt.

Bei der Signode System GmbH in Dinslaken entstanden trotz der Verwendung lösemittelarmer Lacke noch erhebliche Geruchsbelästigungen durch die Abluft aus Lackierung und Trocknung. Das Unternehmen gab die Erarbeitung eines Umweltkonzepts in Auftrag, das nicht nur eine Emissionsreduzierung zum Ziel hatte, sondern übergreifend Maßnahmen für eine möglichst umweltverträgliche Produktion aufzeigen sollte.

Durchführung eines Demonstrationsprojekts
Aus dem fertigen Umweltkonzept, das auch ein Energie- und Wärmenutzungskonzept enthält, wurde das Demonstrationsvorhaben "Vernetzung von Wärmerückgewinnung, Emissionsminderung und Energieversorgung in einem Produktionsbetrieb zur Herstellung von Umreifungsbändern" abgeleitet und von der Signode GmbH in enger Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt, Berlin, durchgeführt. Das Projekt (Gesamtinvestitionsvolumen: 3,09 Mio. DM) wurde vom Bundesumweltministerium mit einem Investitionszuschuss in Höhe von rund 1,1 Mio. DM aus dem "Investitionsprogramm zur Verminderung von Umweltbelastungen" unterstützt. Das Bundesumweltministerium legte seiner Förderentscheidung das Risiko der Erstanwendung von bei Planungsbeginn noch nicht abschließend erprobten Technologien zugrunde.

Eine Besonderheit des Umweltkonzepts war der Schwerpunkt für produktionsintegrierte Maßnahmen, da eine prinzipielle Trennung von Produktionsbelangen und Umweltbelangen zu unwirtschaftlichen Lösungen führen kann.

Im Rahmen des Projekts wurden eine Reihe von aufeinander abgestimmten, in den Produktionsprozess integrierten Energieeinspar- bzw. Wärmenutzungsmaßnahmen durchgeführt. Zur Reinigung der lösemittelhaltigen Abluft aus der Lackierung und Trocknung wurde eine regenerative Nachverbrennungsanlage (RNV) errichtet. Die RNV wurde durch eine interne Wärmerückgewinnung energetisch optimiert und weist einen relativ geringen Fremdenergiebedarf auf.

Ergebnisse beim Umweltschutz
Das Demonstrationsprojekt konnte beweisen, dass durch prozessintegrierte Maßnahmen beträchtliche Energieeinsparungen erreicht werden können. So wurden der spezifische Erdgasverbrauch trotz Hinzutretens der RNV um 30,1 % und der spezifische Stromverbrauch um 20,3 % gesenkt. Der spezifische Primärenergieverbrauch, auf die Tonne produziertes Verpackungsband bezogen, verringerte sich um 24,8 % (von 1033,6 kWh pro Tonne auf 777,3 kWh pro Tonne). Die RNV bewährte sich ebenfalls. Die lösemittelhaltigen Emissionen wurden um 99 % reduziert. Hierdurch reduzierte sich auch der Ausstoß von Ozonvorläufersubstanzen.

Ökonomische Ergebnisse
Die Stahlbandproduktion verursachte bis zur Durchführung des Demonstrationsprojekts jährliche Energiekosten in Höhe von rund 2,7 Mio. DM. Nach der Realisierung der Umweltschutzmaßnahmen sanken die Energiekosten um rund 0,8 Mio. DM auf rund 1,9 Mio. DM pro Jahr. Bezogen auf die Gesamtbetriebskosten fand eine jährliche Kostenreduzierung um etwa 0,5 Mio. DM statt. Bei annähernd gleicher Produktionstonnage sind im Vergleich zur Ausgangssituation die Produktionsenergiekosten um rund 28 % gesunken, obwohl der Strompreis im Untersuchungszeitraum - bei gesunkenem Gaspreis - um 4 % Prozent anstieg.

Unter Berücksichtigung des Produktionsaufkommens sowie zukünftig steigender Energiekosten war die Durchführung der Umweltschutzmaßnahmen eine lohnende Zukunftsinvestition auch und insbesondere in wirtschaftlicher Hinsicht. Ohne Berücksichtigung der Fördermittel wird sich die Investition voraussichtlich in vier Jahren amortisieren.

Erfolgreiche Umsetzung eines modellhaften, umfassenden Energie- und Wärmenutzungskonzeptes
Die Erstellung eines umfassenden Energie- und Wärmenutzungskonzeptes ist in jedem Fall eine sinnvolle und auch notwendige Basis für entsprechende Umweltmaßnahmen in einem Betrieb. Die von der Signode GmbH praktizierte Methodik zur Ermittlung und Ausschöpfung von Energieeinsparpotentialen kann nicht nur in anderen Betrieben der gleichen Branche, sondern generell in energieintensiven Industriebetrieben angewandt werden. Eine derartige Vorgehensweise kann auch dazu beitragen, die von der deutschen Wirtschaft im Rahmen der Selbstverpflichtung zur Klimavorsorge vom März 1996 gesetzten Ziele zu erreichen.

Weiterhin bestätigt das vorliegende Demonstrationsprojekt auch erneut das Prinzip des produktionsintegrierten Umweltschutzes. Nur durch ein Herangehen an betriebliche Umweltschutzziele unter Einbeziehung des gesamten Produktionsprozesses kann das im Hinblick auf Umweltentlastung, Investitionsaufwand und Betriebskosten optimale Lösungskonzept erarbeitet werden. Dies gilt insbesondere für den Bereich Energieeinsparung.

BMU Umwelt 7-8/96, S. 263-264

Bezugsquelle: Der Abschlussbericht zum Vorhaben kann unter der Nummer 1502 beim Umweltbundesamt, Bibliothek, Postfach 14 06, 06813 Dessau, ausgeliehen werden.