Die Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG modernisierte ihren alten Härteofen, statt eine Neuinvestition zu tätigen, und senkte dank innovativer Technik ihren CO2- und Stickoxid-Ausstoß. Für diese Maßnahme erhielt das Unternehmen einen Zuschuss aus dem KfW-Energieeffizienzprogramm „Abwärme“. Unterstützt wurde es dabei durch die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW.
Die Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG ist ein führender Hersteller für gezogene und gehärtete Qualitäts- und Edelstähle. Das Unternehmen produziert zwei unterschiedliche Produktgruppen. Es werden ca. 17.000 t Stabstahl und Bandstahl pro Jahr gefertigt. Der in Bönen hergestellte Bandstahl wird u. a. für Produkte wie Kellen, Spachtel, Kupplungsfedern und Stoßdämpfer genutzt.
In seinen Härteöfen setzte das Unternehmen bis 2019 mit Erdgas betriebene Brenner ein, um eine maximale Ofentemperatur von 1.050 °C zu erreichen. Die dabei freigesetzten Ofenabgase wurden ungenutzt über den Kamin abgeführt.
„Im Zuge der Modernisierung der bestehenden Produktion entschied wir uns gegen einen Neubau des Härteofens und setzten auf eine nachhaltige Modernisierung der bestehenden Anlage“, erklärt Christian Köhler, Geschäftsführer der Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG. „Dabei sollten die vorhandenen zehn Gasbrenner mit neu konstruierten und speziell auf die Leistungsanforderung ausgelegten Mischeinheiten ausgerüstet werden.“
Mischeinheit aus dem 3D-Drucker senkt Stickoxidausstoß
Das Unternehmen setzte dafür die im 3D-Druck hergestellte Mischeinheit für Gasbrenner der Kueppers Solutions GmbH aus Gelsenkirchen ein, die ohne Luftüberschuss im Regelbereich betrieben werden kann und so den Stickoxidausstoß signifikant – unter 100 mg/Nm³ (bezogen auf 3 % O2 im Abgas) – senkt. Durch die nahstöchiometrische Verbrennung sinkt auch der Erdgasverbrauch um 7 %. Kueppers Solutions erhielt für die neuartige Mischeinheit im vergangenen Jahr den Effizienz-Preis NRW 2019.
Um zusätzlich die bisher nicht genutzte Abwärme des Härteofens zu nutzen, installierte das Unternehmen einen zentralen Wärmetauscher (Rekuperator). Die im Ofen entstehenden Abgase werden heute direkt unter dem Ofen in einen Abgaskanal abgeleitet und durch den Wärmetauscher geführt. Dadurch kann die Brennluft mithilfe der bisher über den Abgaskamin abgeführten Wärme auf 600 °C vorgewärmt werden.
Durch die Umsetzung der Maßnahmen wurden eine Prozessenergieersparnis von ca. 800.000 kWh pro Jahr sowie die damit verbundene Reduzierung des CO2-Ausstoßes um jährlich ca. 160 t realisiert.
„Aus betrieblicher Sicht war der Austausch der Brenner durch eine effizientere Brennertechnik und die Installation einer wesentlich wirksameren Luftvorwärmung über einen neuen Wärmetauscher die wirtschaftlich vorteilhaftere Lösung, die gleichzeitig der Umwelt zugutekommt“, freut sich Geschäftsführer Köhler.
Effizienz-Agentur NRW unterstützte auf dem Weg zur Förderung
Das Unternehmen nutzte 2018 im Vorfeld der Umsetzung die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW „Die Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG reichte mit unserer Unterstützung einen Antrag im KfW-Energieeffizienzprogramm Abwärme (494) ein und erhielt eine Zuwendung in Höhe von 78.277 Euro“, erklärt Marcus Lodde, Leiter Geschäftsfeld Finanzierung der Agentur.
„Ohne die Unterstützung der Effizienz-Agentur NRW auf dem Weg zur Förderung hätten wir das Projekt nicht so schnell und erfolgreich umsetzen können“, ist Geschäftsführer Christian Köhler überzeugt.
Insgesamt investierte die Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG 195.567 Euro in die Maßnahme. Der Projektabschluss des Vorhabens erfolgte im November 2019.
Die Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG ist ein führender Hersteller für gezogene und gehärtete Qualitäts- und Edelstähle. Das Unternehmen produziert zwei unterschiedliche Produktgruppen. Es werden ca. 17.000 t Stabstahl und Bandstahl pro Jahr gefertigt. Der in Bönen hergestellte Bandstahl wird u. a. für Produkte wie Kellen, Spachtel, Kupplungsfedern und Stoßdämpfer genutzt.
In seinen Härteöfen setzte das Unternehmen bis 2019 mit Erdgas betriebene Brenner ein, um eine maximale Ofentemperatur von 1.050 °C zu erreichen. Die dabei freigesetzten Ofenabgase wurden ungenutzt über den Kamin abgeführt.
„Im Zuge der Modernisierung der bestehenden Produktion entschied wir uns gegen einen Neubau des Härteofens und setzten auf eine nachhaltige Modernisierung der bestehenden Anlage“, erklärt Christian Köhler, Geschäftsführer der Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG. „Dabei sollten die vorhandenen zehn Gasbrenner mit neu konstruierten und speziell auf die Leistungsanforderung ausgelegten Mischeinheiten ausgerüstet werden.“
Mischeinheit aus dem 3D-Drucker senkt Stickoxidausstoß
Das Unternehmen setzte dafür die im 3D-Druck hergestellte Mischeinheit für Gasbrenner der Kueppers Solutions GmbH aus Gelsenkirchen ein, die ohne Luftüberschuss im Regelbereich betrieben werden kann und so den Stickoxidausstoß signifikant – unter 100 mg/Nm³ (bezogen auf 3 % O2 im Abgas) – senkt. Durch die nahstöchiometrische Verbrennung sinkt auch der Erdgasverbrauch um 7 %. Kueppers Solutions erhielt für die neuartige Mischeinheit im vergangenen Jahr den Effizienz-Preis NRW 2019.
Um zusätzlich die bisher nicht genutzte Abwärme des Härteofens zu nutzen, installierte das Unternehmen einen zentralen Wärmetauscher (Rekuperator). Die im Ofen entstehenden Abgase werden heute direkt unter dem Ofen in einen Abgaskanal abgeleitet und durch den Wärmetauscher geführt. Dadurch kann die Brennluft mithilfe der bisher über den Abgaskamin abgeführten Wärme auf 600 °C vorgewärmt werden.
Durch die Umsetzung der Maßnahmen wurden eine Prozessenergieersparnis von ca. 800.000 kWh pro Jahr sowie die damit verbundene Reduzierung des CO2-Ausstoßes um jährlich ca. 160 t realisiert.
„Aus betrieblicher Sicht war der Austausch der Brenner durch eine effizientere Brennertechnik und die Installation einer wesentlich wirksameren Luftvorwärmung über einen neuen Wärmetauscher die wirtschaftlich vorteilhaftere Lösung, die gleichzeitig der Umwelt zugutekommt“, freut sich Geschäftsführer Köhler.
Effizienz-Agentur NRW unterstützte auf dem Weg zur Förderung
Das Unternehmen nutzte 2018 im Vorfeld der Umsetzung die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW „Die Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG reichte mit unserer Unterstützung einen Antrag im KfW-Energieeffizienzprogramm Abwärme (494) ein und erhielt eine Zuwendung in Höhe von 78.277 Euro“, erklärt Marcus Lodde, Leiter Geschäftsfeld Finanzierung der Agentur.
„Ohne die Unterstützung der Effizienz-Agentur NRW auf dem Weg zur Förderung hätten wir das Projekt nicht so schnell und erfolgreich umsetzen können“, ist Geschäftsführer Christian Köhler überzeugt.
Insgesamt investierte die Stahlwerk Unna GmbH & Co. KG 195.567 Euro in die Maßnahme. Der Projektabschluss des Vorhabens erfolgte im November 2019.
