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Zellcheming, Frankfurt, 25. Juni 2014 Raymond Morand, Leiter Energie / Nachhaltigkeit Pinch-Methode mit System zu Energie- und Ressourceneffizienz

Pinch-Methode mit System zu Energie- und Ressourceneffizienz · mit System zu Energie- und Ressourceneffizienz. 2 Inhalt Einleitung Pinch-Methode Bsp. Bestehende Verpackungsmaterialfabrik

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Zellcheming, Frankfurt, 25. Juni 2014

Raymond Morand, Leiter Energie / Nachhaltigkeit

Pinch-Methodemit System zu Energie- und Ressourceneffizienz

2

Inhalt

Einleitung

Pinch-Methode

Bsp. Bestehende Verpackungsmaterialfabrik

Bsp. Bestehende Papierfabrik

Bsp. Neubau Isoliermattenfabrik aus Holz mit benachbarter Papierfabrik

Vorgehensprinzipien

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

3

Energiebilanz einer Papierfabrik mit komplexen Prozessen

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

4

Benchmarking - liefert keine schlüssigen Antworten zur Energieeffizienz

Benchmarkzahlen bedingt vergleichbar, da Papiersorten, Qualitäten und Prozesse unterschiedlich!

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

5

Lernkurve

Ener

gieb

edar

f

Lernkurve führt zu relativ besseren Lösungen, das Minimum ist nicht bekannt.

Neues Design mit traditioneller Methode

Neues Design mit Pinch-Methode

AlterProzess

BestehenderProzess

NeuerProzess

Absolutes Minimumnach Pinch Analyse

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

6

Pinch-Methode: ein weit entwickeltes Instrument der Prozessintegration

Entwickelt von Prof. B. Linnhoff und seinem Team an der University of Manchester (UMIST) anfangs der 80-er Jahre

Nutzung durch grosse internationale Konzerne der Welt Aufgreifen der Methodik durch EPFL (ETH Lausanne) die Methodik, Entwicklung Computerprogramm

auf PC-Basis Einsatz auch für mittelständische Unternehmen möglich! Zusammenarbeit mit der EPFL resp. HSLU sowie Expertentätigkeit für das Schweizerische Bundesamt

für Energie Einsatz in diversen Branchen wie Nahrungsmittel /Getränke, Papier, Holzfasern, Baustoffe sowie

spezielle Anwendungen wie Tunnellüftung, Zementfabrikation, Kraftwerkszentralen, etc.

Pinch-Methode als Werkzeug Hauptinstrument für die Analyse und die Massnahmenevaluation Nutzen und die Einzigartigkeit durch physikalisch begründete Zielwerte bezüglich des Energieeinsatzes

unabhängig von der Vorgeschichte, von bestehenden Systemen und Auslegungen Bei bestehenden Anlagen Berechnung des energetischen Optimierungsgrad und als Arbeitsinstrument

zur Auslegung der vorgeschlagenen Änderungsmassnahmen

Führt zu einem systematischen Vorgehen für die optimale Konzeption neuer und für die Verbesserung bestehender Produktionsanlagen der Verfahrens- und Energietechnik

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

7

Was ist die Pinch-Methode?

Quelle: Mit der Pinch-Technologie Prozesse und Anlagen optimierenLandesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Sept. 2003

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

8

Pinch-Analyse als Instrument für zielgerichtete Optimierungen

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

Aufheizkurve

Abkühlkurve

ohne WRG

Heizwärmebedarf mit max. WRG

WRG

Pinch („Einschnürung“)

Kühlbedarf mit max. WRG

Systematische Vorgehensweise bei der Erhebung der Daten mit Hinterfragung der Prozess-anforderungen

Energy-Targeting:

Bestimmung der Energiezielwerte / Festlegung des Sparpotentials

Festlegen des Optimierungsgrades der gesamten Anlage

Minimale jährliche Gesamtkosten sofort ersichtlich

Einsparungen in Investition und Betrieb

Technik und Betriebswirtschaft parallel optimiert

Anwendbar auch für Wasseroptimierung

Absolute Aussagen im Gegensatz zu den üblichen relativen Vergleichszahlen

Einsparpotenzial von 10 bis 40 % an thermischer Energie mit wirtschaftlichen Massnahmen

Systematisch und zielsicher zum wirtschaftlich -technischen Optimum! – First Time Right!

9

Vorgehen mit dem Zwiebelschalenmodell: Die Optimierung beginnt beim Prozess!

Voraussetzung ist Betriebsoptimierung!Optimierung von Trockenhauben, Durchsatz, Ausschuss und Betriebsunterbrüche, etc.

(Zwiebel-)Schalen:1. Prozessoptimierung: z.B. Nass- und Trockenpartie einer

PM, allg. Trockner, el. Prozesse sowie Ablaufplanoptimierungen

2. Wärmetauscher für Prozesswasser, Abluft,…3. Brüdenkompression, Wärmespeicherung z.B. von Wasser 4. Dampfturbinen, Wärmepumpen, Organic Rankine Cycle

(ORC) etc. 5. Restinfrastruktur: Heizkessel, Kälteanlage, GUD,…

Priorisierung des Vorgehens

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

10

Grössere Pinch-Projekte zur Steigerung der Energieeffizienz

Spürbare Energiekostensenkungen in der Prozessindustrie

121'000 MWh/a380'000 MWh/aEnergieverbrauch therm

Erste Pinch-Analyse bereits vor 10 Jahren ausgeführt und Massnahmen umgesetzt. Zweite Pinch-Analyse Mitte 2007 abgeschlossen. Umsetzung der Massnahmen im 2009.

Pinch-Analyse März2008 abgeschlossen.Vorprojekt zur Umsetzungaller Massnahmen in Ausarbeitung. Realisierung 2009 -11. Helbling als Energiecontroller im Projekt.

Bemerkungen

2.4 a (Prio. Mass.)2.7 a (alle Mass.) z.T. Massn. mit 1-1.5 aPayback

2.5 Mio CHF4.5 Mio CHFInvestitionskosten

1.1 Mio CHF/a1.7 Mio CHF/aMögl. Kosteneinsparung

13 % / 16 %7 % / 16 %Mögliche Einsparung (total / thermisch)

19'000 MWh/a60'000 MWh/aMögliche Einsparung total

150'000 MWh/a862'000 MWh/aEnergieverbrauch total

Perlen Papier AG

220'000 MWh/a

Studie im 2013 abge-schlossen, Massnahmen in Umsetzung Ende bis 2014. Helbling als Generalplaner im Projekt.

2.1 a (Prio. Mass.)

3.2 Mio CHF

1.55 Mio CHF/a

7 % / 9 %

20'000 MWh/a

290'000 MWh/a

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

11

Beispiel bestehende Verpackungspapierfabrik: Pinch-Analyse – Composite Curve

Dargestellte Kurve entspricht aktuellen Betriebsanforderungen.

Wärmerückgewinnungspotential: 6.3 MW (IST: ca. 5 MW)

Der minimale Wärmebedarf beträgt 25.3 MW Einsparpotenzial im Prozess beträgt effektiv 1.3 MW Option bei Erneuerung der Dampfturbine:

Entnahmeturbine mit Entnahme auf 9 und 3 barü. Abwärme reicht aus, um gesamte Sieb-/ und

Spritzwassermenge aufzuheizen.

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

Wärmebedarf

Abwärme

Wärmerück-gewinnung

17.5 MW 6.3 MW

25.3 MW

3 bar

9 bar

12

RKW-Becken27 °C

Grundwasser

HIKO PM175 kW

(ca. 30 % Ventilstellung)

HIKO PM2110 kW

Kühlung Hydraulikaggregate

15 °C2'320 m³/d

26 - 63 °C16 - 22 °C 42 °C230 m³/d

50 °C, max. 52 °C

Spritzwasser HD + ND, PM1 und PM2

2'065 m³/d

16 °C75 m³/d

Stoffauflauf PM1 + PM2

50 °C

Überlauf25 m³/d

A0738Superklar

50m3

1'625 m³/d

ARAca. 49 °C

50 °C230 m³/d

Wasserdampf aus Trockenpartie

670 m³/d

ErwärmungStoffkreislauf

durch Motoren u. Dampfblaskasten

Ca. + 10 °Cbzw. 1'000 kW o. Vak.pu.

40 °C

33 °C(Soll: min 33 °C, max 41 °C)

Einbindung Hiko PM2

M 4.2

Gesamtleistung ca. 800 kW

37 °C

Bypass: Regelung der Abwassertemperatur auf 34 °C

34 °C

Nachspeisung in Wasserkreislauf

(PM1, PM2, STA)

28 °C

DichtwasserWasserringpumpen

M 4.3 575 kW, 37/45 °C

Abwasserwärme-tauscher M 4.1

1'170 kW

2'245 m³/d

2'295 m³/d

RKW-Becken23 °C 40 °C

Absteuerung des evtl. Überschuss

Kühlung Kompressoren3 und 4 M 4.4

150 kW, 45/56 °C

Beispiel bestehende Verpackungspapierfabrik: Wasserkreislauf

Hauptmassnahmen Sieb- und Spritzwasser

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Beispiel bestehende Verpackungspapierfabrik: Resultate / Einsparungen

Einsparung inkl. Priorität 3 von rund 0.75 Mio CHF/a mit Payback von gut 2 Jahren

Erhöhung der Spritzwasser- und der Siebwassertemperatur: Einsparungen 380 kCHF/a Investition 1060 kCHF

Optimierungen durch Einsparung von Chemikalien und Dampf in der Trockenpartie. Zusätzlich verbessertes Ablöseverhalten mit weniger Stillständen Produktionseffizienz erhöht weitere nicht quantifizierte

Kosteneinsparungen

Durch Investitionen in einen Dampfmotor und ein BHKW der Anteil der Eigenstrom-produktion verdoppelt werden. Zudem verbessert sich die Versorgungssicherheit auf der 3 bar Dampfschiene.

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Beispiel bestehende Papierfabrik: Pinch-Analyse - Composite Curve

Folgerungen

Minimaler Heizwärme-bedarf um weitere 2.4 MWth Trockungsleistung vermindert auf: 27.7 MWth.

Zum Vergleich:Heizwärmebedarf ist = 37.3 MWth.

Pinch-Temperatur von 62.5°C bei minimaler Tem-peraturdifferenz von 5°K.

Heutiger energetischer Optimierungsgrad Produktion: ca. 67 %.

Spritzwasservorwärmung verbessert die Entwässer-ungsrate und reduziert damit die Trocknungsleist-ung der Papiermaschine.

27.7 MWth

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Papierfabrik, Auszug aus Referat des Kunden (1/4)

Umsetzung neuer Energiesparmassnahmen, Gewinnung der Abluftwärme

Auszug aus RI-Schema der Papiermaschinen „Mona“ und „Lisa“

HauptmassnahmeAbluftwärmetauscher

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Papierfabrik, Auszug aus Referat des Kunden (2/4)

Umsetzung neuer Energiesparmassnahmen, Nutzung der Abwärme

Hauptmassnahme Spritzwasservor-wärmung

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Papierfabrik, Auszug aus Referat des Kunden (3/4)

Umsetzung geeigneter Massnahmen

Wärmetauscher PM1 „Mona“

Investitionsbedarf Gesamtprojekt total:

ca. CHF 1.5 Mio.

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Papierfabrik, Auszug aus Referat des Kunden (4/4)

Testimonial Utzenstorf Papier

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Neubau Isoliermaterialfabrik Holz mit benachbarter Papierfabrik: Pinch – Kurve

Folgerungen

Nebenstehend die Pinch-Kurve der Neubauanlage Isoliermattenfabrik

Energieversorgung durch benachbarte Papierfabrik, optimiertes Gesamtsystem

Min. Heizbedarf: ca. 12 MW Min. Kühlbedarf: ca. 4 MW Max. Wärmerückgewinnung: ca. 6 MW Einsparungen grösser als 2 Mio. CHF/a möglich

4.0 MW 6.0 MW 12.0 MW

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Neubau Isoliermaterialfabrik: Empfehlung / Weiteres Vorgehen

Die Schritte zur Umsetzung der Massnahmen und Erkenntnisse wurden wie folgt priorisiert:1. Vertragliche Regelung des Dampfpreises für 3.8 bar Dampf bei Leistung, bzw. Verbrauch über

dem vereinbarten Wert.2. Massnahmen «Wäscher Trockner 1 Abluft mit Kreislaufverbundsystem (KVS)», «Therm.

Brüdenverdichtung», «Reboilering» mit einer Gesamtsumme von ca. 1’800 kEUR als Gesamtpaket umsetzen (Payback 3.7 a).

Bei höherer Gewichtung von Umweltanforderungen (z.B. mittels Nasselektrofilter (NEF)) :3. Massnahmen «Wäscher/NEF Trockner 1 Abluft mit KVS», «Therm. Brüdenverdichtung»,

«Reboilering» mit einer Gesamtsumme von ca. 2’300 kEUR als Gesamtpaket umsetzten (Payback ca. 5 a).

Variante 3 bringt folgende Vor- und Nachteile gegenüber Variante 2Bessere Reinigung der Abluft insbesondere der StäubeGarantiertes Einhalten resp. vorausschauendes Unterschreiten der gesetzlichen

BestimmungenHöhere Investitions- und Betriebskosten

Umweltmassnahme mit Payback!

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Der Energieberater als Initiant der Effizienzmassnahmen wirkt während der Projekt- und Ausführungsphase als Begleiter, Controller und stellt somit eine optimale Umsetzung des Konzeptes sicher.

Neubau: Projektmodell Energieeffizienz für optimale Resultate

3- Bein des optimalen Energieeffizienzprojektes

Umsetzungsbe-gleitung

(Energieberater)

Anlagenbauer (z.B. GEA, Metso,

Voith, etc.)

Bauherrschaft oder

Anlagenbetreiber

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

22

spez. Energieverbrauch

1'500

1'750

2'000

2'250

2'500

2'750

3'000

94 95 96 97 98 99 0 1 2 3 4 5 6

Jahr

kWh/

toB

rutto

pro

Bestehende Anlage: Gelebte Energieeffizienz in der Praxis!

Der Energieabsenkpfad („Lernkurve“) nach der Studie 1995 zeigt danach eine stetige Verbesserung durch kleinere Effizienzmassnahmen. Der nächste grössere Schritt mit Hilfe der Pinch-Methode ist nun sinnvoll.

StudieHelbling 1995

Nächster Schritt nach

unten um -15 % !

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Optim

iert durchPinch-EM

odule

Systematische Vorgehensweise Pinch-Analyse und Pinch-EModule

10 – 20 %10 – 20 %60 – 70 %

2

3

1 Datenaufnahme

Definition der Betriebsfälle

Prozessanalyse und Auslegungen

Aufbau von Energie- und Massenbilanzen

Eventuell Messungen

Überprüfung der System- und Prozessanforderungen nötig? Wieso?

Energetische Modellierung und Pinch-Analyse

Erstellung des Wärmetauschernetzwerks zur maximalen Wärmerückgewinnung und Überprüfung auf technische / wirtschaftliche Umsetzbarkeit

Massnahmenliste mit Kosten / Nutzen und Priorisierung (z.B. nach Wirtschaftlichkeit resp. Produktionssituationen)

Aufwand, Dauer 3 - 6 Monate

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Energie- und Produktionskostensenkung – Model AG Weinfelden

Auftraggeber

Projekt Energie- und Prozessanalyse in der Papier- und

Wellkartonproduktion Massnahmenplanung zur Energie- und Produktions-

kostensenkung, Ausarbeitung und Prüfung verschiedener alternativer Energieversorgungskonzepte

Leistungen Helbling Gesamtstudie inkl. Energieanalyse und -optimierung mit der

Pinch-Methode, verfahrenstechnische Prozessoptimierung Massnahmenermittlung inkl. Wirtschaftlichkeitsberechnung

und Massnahmenplanung Optimierungskonzept im Bereich der Papiermaschinen und

des Wasserkreislaufs Machbarkeit / Wirtschaftlichkeit einer Reststoffverbrennungs-

anlage unter Berücksichtigung der neuen CO2-Gesetzgebung Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsprüfung Biogas-BHKW

Projektkennwerte Produktion 160‘000 t/a Papier, ca. 8‘000 Betriebsstd./a Energieverbrauch thermisch heute: ca. 220 GWh/a Einsparungen 1.55 Mio. CHF/a, Gesamtpayback 2 a Studie 2009, Update 2013

Model AG, WeinfeldenHerr E. Herzog, Leiter Technik

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Energiecontrolling PM7 im Neubau – Perlen Papier AG

Auftraggeber

Projekt Während dem Pre-Engineering:

Beurteilung und Optimierung des bestehenden Energiekonzepts im Bereich der neuen Papiermaschine PM7 und der vorgelagerten Stoffaufbereitung (STA).

Erarbeitung von wirtschaftlichen Einsparmassnahmen

Leistungen Helbling Identifikation von zusätzlichen Prozessströmen (u.a.

Pressrinnenheizung), die im Konzept des Anlagenbauers noch nicht berücksichtigt waren

Analyse des gepl. Energiekonzepts, Erarbeitung eines Optimierungskonzepts im Bereich PM7 und STA

Massnahmendefinition, Variantenvergleich und Abstimmung mit dem Anlagenbauer (Dreieck Kunde-Anlagenbauer-Helbling!)

Projektkennwerte Baukosten: ca. 500 Mio. CHF Umsetzung: 2009 -2010 Zusätzliche Energieeinsparung:

ca. 10 GWhth/a bzw. 500‘000 CHF/a Payback der Massnahmen von 0.7 bis 1.2 Jahren

Perlen Papier AG, PerlenHerr O. Hausammann, Abteilungsleiter Energie und Planung

Quelle: Perlen Papier AG

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Pavatex SA – Assessment und Optimierung des Neubauprojekts, Frankreich

Auftraggeber

Projekt Assessment des bestehenden Projektes inkl.

Plausibilisierung der Anlagenkonzepte Aufzeigen von relevanten Energie- und weiteren

Ressourceneinsparpotenzialen

Leistungen Helbling Analyse der Ist-Situation im Projekt inkl. Interviews mit

Anlagenbauer und Planer Erarbeiten von Konzeptergänzungen und

Grobeinsparpotentialen Konkrete Einsparmassnahmen inkl.

Wirtschaftlichkeitsberechnung und Umsetzungsfahrplan Begleitung bei der Umsetzung der Massnahmen unter

Einbezug der Anlagenbauer und Planer

Projektkennwerte Gesamtinvestition Neubau von ca. 55 Mio. EUR Wirtschaftliche Wärmerückgewinnungsmassnahmen und

Konzeptergänzungen mit einem Einsparpotenzial von über 400 kEUR/a

Wesentliche Unterschreitung der Emissionsgrenzwerte Umsetzung der vorgeschlagenen Massnahmen ab 2012

Hr. H. Christen, Direktor Produktion & Technik

8 ba

ra

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Energiekonzept Papiermaschine PM18 für Neubau – WEPA Leuna GmbH

Auftraggeber

Projekt Beurteilung und Optimierung der Energiekonzepte zweier

Anlagenbauer für eine neue Tissue-Anlage PM18 in Leuna mit Fokus auf Haubenluft, Yankee, Dampf- und Kondensat-system (inkl. Reboilering), Prozesswassersystem, Gebäudeheizung, Stoffaufbereitung

Energieoptimierung bestehende Anlage PM10Leistungen Helbling Analyse und Bewertung verschiedener

Energiekonzept-varianten zweier Anlagenbauer (PM18) Konzeptoptimierung mit Hilfe der Pinch-Analyse in

Zusammenarbeit mit WEPA, Erarbeitung des optimalen WRG-Systems und Kommunikation der Resultate an die Anlagenbauer (PM18)

Massnahmenerarbeitung zur Steigerung der Energieeffizienz bei der PM10

Projektkennwerte Produktion 62’000 t/a Papier Yankee-Geschwindigkeit von bis zu 2’000 m/min Baukosten PM18: ca. 50 Mio EUR Energiekosteneinsparung PM10: 400 kEUR/a Konzepterarbeitung: 2010/2011

WEPA Produktion GmbHHerr Dr. W. Lied, Geschäftsbereichsleiter Produktion & Technik

Heating: heat recovery vs. demand

350'765329'709

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 1001 2001 3001 4001 5001 6001 7001 8001

h/a

Hea

t loa

d [k

W]

0

50'000

100'000

150'000

200'000

250'000

300'000

350'000

400'000

Cum

ulat

ed d

eman

d/re

cove

ry [E

UR

/a]

Primary energy Heat recovery

Heating costs total Savings heat recovery

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Energie- und Produktionskostensenkung – Metsä Tissue GmbH Kreuzau (D)

Auftraggeber

Projekt Energieauditierung und Prozessanalyse einer Anlage zur

Tissue-Produktion Massnahmenplanung zur Energie- und Produktions-

kostensenkung.

Leistungen Helbling Gesamtstudie inkl. Energieanalyse und -optimierung mit der

Pinch-Methode, verfahrenstechnische Prozessoptimierung Massnahmenermittlung inkl. Wirtschaftlichkeitsberechnung

und Massnahmenplanung Optimierungskonzept im Bereich der Papiermaschinen und

des Wasserkreislaufs

Projektkennwerte Produktion von 26‘000 t/a Papier bei 8‘300 Betriebsstd./a Wirtschaftliche Einsparmassnahmen mit Payback < 2.0

Jahre von über 420‘000 EUR/a oder ca. 20% des thermischen Energieverbrauchs

Studie 2009

Metsä Tissue GmbH, Kreuzau (D)Herr R. Steiger, Leiter Erzeugung

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Energie- und Produktionskostensenkung – Utzenstorf Papier

Auftraggeber

Projekt Energie- und Prozessanalyse im Werk Utzenstorf inkl. 2

Papiermaschinen (Mona und Lisa) Massnahmenplanung zur Energiekostensenkung und

CO2- Reduktion

Leistungen Helbling Gesamtstudie inkl. Energieanalyse und -optimierung mit der

Pinch-Methode, verfahrenstechnische Prozessoptimierung Massnahmenermittlung inkl. Wirtschaftlichkeitsberechnung

und Massnahmenplanung Optimierungskonzept Warmwasser zur Prozessoptimierung

für die Papiermaschinen sowie Optimierung bzgl. der Dampfproduktion

Projektkennwerte Baukosten: ca. 1.5 Mio. CHF Umsetzung: erfolgt (s. nebenstehende Fotos, Jun. – Dez 07),

weitere Umsetzungsprojekte geplant Realisierte Energieeinsparung: ca. 10 GWh/a oder ca. 0.9

Mio. CHF/a, Gesamtpotenzial bei ca. 30 GWh/a Energieverbrauch fossil vorher: ca. 300 GWh/a oder 18 Mio.

CHF/a

Papierfabrik Utzenstorf AGHerr K. v. Malottki, Produktionsleiter

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Wärmeauskopplung der Rinden- und Schlammverbrennungsanlage (RSA) - Papierfabrik Utzenstorf

AuftraggeberPapierfabrik UtzenstorfHerr K. von Malottki, Produktionsleiter

Leistungen Helbling Analyse der bestehenden Anlage Abschätzung des Abwärmepotentials Ausarbeitung verschiedener Varianten zur internen und

externen Wärmerückgewinnung Bestimmung der wirtschaftlichsten Variante Beurteilung bzgl. Auskopplung für die Pelletproduktion

Projekt Steigerung der Effizienz der RSA Optimierung der internen Wärmerückgewinnung zur

Steigerung der Dampfproduktion, Einbau von ECO2 Nutzung der Restwärme zur Trocknung von Holzschnitzel für

eine Pelletproduktion Berechnung der Wirtschaftlichkeit, Wärmelieferpreis

Projektkennwerte Gesamtinvestition von ca. 1.5 Mio. CHF Wirtschaftliche Wärmerückgewinnungsmassnahmen mit

Gesamtpayback von 3 Jahren und einem Einsparpotenzial von über 500 kCHF/a

Zeitraum: Studie 2011 / Inbetriebnahme: August 2012

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Optimierung der Rückstandverbrennungsanlage - Perlen Papier AG

AuftraggeberPerlen Papier AGHerr Gregor Jung, Engineering

Projekt Optimierung der Rückstandverbrennungsanlage Szenarien für die langfristige Entwicklung der Anlage inkl.

Dampfturbine, Brennstoffe und Abwärmenutzung Einbezug möglicher Fördermittel in die

Wirtschaftlichkeitsberechnung

Leistungen Helbling Analyse der bestehenden Anlage und Erarbeiten von

möglichen Szenarien in Bezug auf den geplanten Umbau der Energieversorgung

Steigerung des Wirkungsgrades der Anlage Abklärung möglicher Fördermittel, Erstellen und Einreichen

des Gesuchs Optimierung bezüglich Brennstoffmix, Wärme- und

Stromnutzung sowie Investitions- und Betriebskosten

Projektkennwerte Zusatzinvestition von 1.5 bis 3.2 Mio CHF (je nach Szenario) Zusätzlicher Erlös von 0.7 bis 2.3 Mio CHF/a Payback Zusatzinvestition: 1.4 bis 3 Jahre Geplante Inbetriebnahme: 2014

Vorwärmung des Speisewassers in der Dampftrommel nach den Prinzipien der Pinch-Methode nicht optimal, weil grosses Temperaturgefälle.ca. 1 MWth

Potential im Rauchgas bei Abkühlung auf 140 °C:ca. 1.3 MWth

Vorwärmung des Speisewassers auf 90 °C durch Abwärmenutzung möglich:ca. 0.7 MWth

Vorwärmung der Frischluft von 40°C auf 100 °C: ca. 0.6 MWth

Geregelte und kontrollierte Entgasung, dadurch 1:1 Einsparung von ND-Dampf.Zur Abschätzung des Potentials sind weitere Messung erforderlich.

Der Stromeigenverbrauch kann durch effiziente Motoren gesenkt werden. Solche Massnahmen rechnen sich vor allem, wenn eine KEV-Vergütung vorliegt.

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

1 2 3 4

Verluste

Stromnutzungsgrad

Wärmenutzungsgrad

Wärmeinput

Bereich Energie / Nachhaltigkeit

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Raymond Morand, Leiter Energie / Nachhaltigkeit

Ausbildung Dipl. Ing. ETH/SIA Verfahrenstechnik St. Galler Business School Cambridge Advanced Certificate

Beruflicher Erfahrungs-hintergrund

Helbling Beratung + Bauplanung AG, Zürich―Leiter Energie / Nachhaltigkeit (Bereichsleitung)― Industrielle Energie- und Verfahrenstechnik― Infrastrukturplanung in der Industrie

Rabtherm AG, Zürich―Mitglied der Geschäftsleitung―Mitaufbau einer Startup-Firma im Bereich Energietechnik für Nahwärmeverbunde

ETH, Zürich―Wissenschaftlicher Mitarbeiter Verfahrenstechnik

Fachgebiete und Branchenerfahrung

Energie- und Verfahrenstechnik sowie Infrastruktur inkl. Gebäudetechnik in der Industrie

Generalplanung, Projektmanagement grosser Industrieprojekte

Produktionskosten- und Energieoptimierungen mit der Pinch-Analyse in der Industrie

Energiecontracting in der Industrie

Auditor des Bundes für CO2-Audits u.a. cemsuisse sowie Fachexperte des BFE, Mitarbeit bei neuen CO2-Richtlinien

Experte in industrieller Energietechnik beim Bundesamt für Energie, Ausbildungstätigkeit

Projektassessments, Kostenanalysen, Vertragswesen von Grossprojekten

Strategische Beratung, Businesspläne und Marketingstrategie

Sprachen Deutsch, Englisch, Französisch

Ihre AnsprechpartnerRaymond MorandLeiter Energie / NachhaltigkeitTelefon +41 44 438 18 [email protected]

Helbling Beratung + Bauplanung AGHohlstrasse 614CH-8048 ZürichFax +41 44 438 18 11www.helbling.ch

Helbling UnternehmensgruppeAarau • Bern • Wil SG • Zürich • Düsseldorf • München • Stuttgart • Boston • Shanghai

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

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