Panorama, Atlas Copco

Panorama vom 70 Meter hohen Wärmetauscherturm: Das Zementwerk Lengfurt ist bereits seit 1899 Teil der Region, entsprechend wichtig ist dem Unternehmen die partnerschaftliche Beziehung zu den umliegenden Gemeinden. Die Aspekte Umweltschutz und Energieeffizienz sind fest in der Firmenphilosophie verankert. Bild: Atlas Copco

Ein neues Effizienzniveau erreicht Heidelberg Cement durch die Modernisierung der Druckluftversorgung mit vier neuen GA-Schraubenkompressoren von Atlas Copco. Das Unternehmen spart dadurch jährlich 150.000 kWh an elektrischer Energie ein.

Der Drehrohrofen des Zementwerks hat mit seinen 78 m Länge und 5,2 m Durchmesser gigantische Ausmaße. Die Strahlungswärme, die vom Ofenmantel ausgeht, lässt die hohe Temperatur im Inneren nur vermuten. 1450 °C sind für die Herstellung des Zementklinkers nötig, der hier im Dreischichtbetrieb gebrannt wird. Etwa 400 t an Brennstoffen wandern täglich für die Produktion von 3000 t Klinker in den Ofen.

Könnte man die Effizienz der Druckluftstation im Vergleich zu dieser riesigen Energiemenge nicht eigentlich vernachlässigen? „Nein, auf keinen Fall“, erklärt Dominik Azadi, Leiter der Instandhaltung und verantwortlich für das Energiemanagementsystem. „Natürlich machen die Brennstoffe als Energieträger den Großteil unseres Energieverbrauchs aus. Dies ist jedoch prozessbedingt. Deshalb prüfen wir natürlich auch andere Bereiche auf Einsparpotenziale.“

Und weil man inzwischen in puncto Effizienz bereits auf einem sehr hohen Niveau fahre, müsse man auch die kleineren Schrauben drehen und die letzten Potenziale identifizieren und heben.

Mühlenhaus und Reifenlager, Atlas Copco
Mühlenhaus und Reifenlager: Der Drehrohrofen kann mit einer Sekundärbrennstoffrate von bis zu 100 Prozent arbeiten. Neben Kunststoff werden auch Altreifen, Lösemittel und Tiermehl energetisch verwertet. Bild: Atlas Copco

Kontinuierliche Effizienzverbesserung

Aktivkohle- und einen Feinstaubfilter, Atlas Copco
Bevor die Druckluft in den Adsorptions- beziehungsweise Kältetrockner gelangt, durchläuft sie einen Aktivkohle- und einen Feinstaubfilter. Bild. Atlas Copco

Einen großen Beitrag zur Energieeffizienz des Zementwerks leistet beispielsweise die firmeneigene Organic-Rankine-Cycle-Anlage mit 1 MW Leistung, die einen Teil der Abwärme aus dem Produktionsprozess verstromt. „Auch die im März 2015 in Betrieb genommene Druckluftstation mit vier neuen hocheffizienten Schraubenkompressoren von Atlas Copco haben wir als ein relativ großes Projekt in unserem Energiemanagementsystem gemäß ISO 50001 dokumentiert“, berichtet Azadi. „Wir sind verpflichtet, ein entsprechendes Energiemanagementsystem zu führen, das regelmäßig auditiert und rezertifiziert wird. Daher ist es ein Stück weit Bestandteil des Tagesgeschäftes und auch der Standardprozesse, dass wir im Bereich Energie Einsparpotenziale suchen und umsetzen.“

Kältetrockner, Atlas Copco
In der warmen Jahreszeit bereitet der sparsamere Kältetrockner die Druckluft auf. Bild: Atlas Copco

Zwischen dem werkseigenen Steinbruch am Anfang und den Zementsilos am Ende der Prozesskette reihen und überlagern sich zahlreiche mechanische und thermische Verfahren, die bezüglich ihrer Effizienz relevant sind. Die Zementherstellung beginnt mit dem Abbau von Muschelkalk als Rohmaterial. Der wird mittels Brecher direkt im Steinbruch zerkleinert und danach zu einer sogenannten Mahltrocknung gefördert. Dort wird der Rohstoff getrocknet, zu Rohmehl vermahlen und in Silos zwischengespeichert. Das Rohmehl wird dann im Drehrohrofen, der mit einer Sekundärbrennstoffrate von bis zu 100 Prozent arbeiten kann, bei 1450 °C zu Zementklinker gebrannt. Bei diesem Sinterprozess werden Kristalle ausgebildet, die dem Zement später die Eigenschaft geben, unter Zusatz von Wasser auszuhärten.

Um die kristallinen Strukturen zu erhalten, muss der Zementklinker nach dem Brennen zügig abkühlen. Abschließend wird er in der Zementmühle je nach Sorte mit weiteren Bestandteilen und Zusätzen vermahlen. „Überschlägig bin ich zu dem Ergebnis gekommen, dass wir rund die Hälfte unserer Druckluft für die Entstaubung nutzen“, rechnet Dominik Azadi vor. „In der Zementherstellung sind immer Schüttgüter von A nach B zu transportieren und diese Förderstrecken müssen insbesondere an den Übergabestellen entstaubt werden.“ Dabei werden die feinen Staubanteile am Ort ihrer Entstehung abgesaugt; sie sammeln sich in dem Filter der Entstaubungsanlage. Der wird gezielt mit Druckluft gereinigt. Das Material fällt wieder kontrolliert auf ein Förderband und wird zurück in die Produktion geschleust.