Innovative Technologie zur solaren Dampferzeugung für die Industrie

ECOTHERM eröffnet als Teil eines Konsortiums mit HyCool-Technologie neue Möglichkeiten zur Nutzung von Solarenergie für produzierende Industriebetriebe.

ECOTHERM hat die weltweit erste HyCool-Anlage zur solaren Dampferzeugung beim Chemiekonzern Givaudan am Produktionsstandort in Sant Celoni, Spanien geliefert und erfolgreich installiert. Je nach Flächeermöglicht der Einsatz der HyCool-Technologie eine Reduktion der Energiekosten um bis zu 75 %. „HyCool“ steht für „hybrid“ und „Kühlung“, da eine neuartige hybride Wärmepumpe als Kombination von Absorptionskältemaschine und Kompressionskältemaschine zum Einsatz kommt. Die patentierten Fresnel Solarkollektoren von ECOTHERM wandeln mit einer Gesamtfläche von 800 m2 Sonnenenergie in Dampf um und liefern die Primärenergie für die Anlage. HyCool wurde über vier Jahre von einem Konsortium bestehend aus 15 Partnerfirmen in 10 EU-Ländern entwickelt und soll einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Ziele des Pariser Klimavertrags leisten. Der Warmwasser-, Dampf- und Solaranlagenspezialist ECOTHERM aus Hartkirchen, Österreich, war als Mitglied des Konsortiums für die Produktion der Komponente der Anlage sowie die Installation und Steuerung verantwortlich. Die nächste Anlage mit einer Solarfläche von rund 400 m2für den Lebensmittelproduzenten Bo De Debò am Produktionsstandort in St. Vicenç de Castellet, Spanien, wird noch diesen Monat in Betrieb genommen.

HyCool-Technologie
Im Herbst 2020 wurde die erste Pilotanlage mit der HyCool-Technologie am Produktionsstandort des weltweit agierenden Chemiekonzerns Givaudan in Sant Celoni, Spanien, installiert. Für die Produktion der Primärenergie kommen 800 m2 der patentierten Fresnel-Kollektoren von ECOTHERM zur solare Dampferzeugung zum Einsatz. Eine neuartige hybride Wärmepumpe als Kombination einer Absorptionskältemaschine und einer Kompressionskältemaschine liefert Energie für Kühlprozesse oder auch zur Gebäudekühlung. Das von der Anlage erzeugte Heizwasser wird unter hohem Druck mit 150 °C und Dampf mit ca. 200 °C in einem von AIT neu entwickelten Latentspeicher bevorratet. Es kommen neue Absorptionsmaterialien mit hoher Effizienz und guter Umweltverträglichkeit zum Einsatz. Die Fresnel Solarkollektoren sind mit einem Drain-Back-System ausgestattet, das auch ohne Chemikalien frostsicher ist. Die Givaudan SA mit Sitz in Vernier, Schweiz, ist der weltweit größte Hersteller von Aromen und Duftstoffen. Das an der SIX Swiss Exchange notierte Unternehmen verfügt über Tochtergesellschaften, ist an über 181 Standorten vertreten und beschäftigt weltweit fast 15’800 Mitarbeiter.

Bis zu 75 % Energieeinsparung
Der Betrieb der Pilotanlage bei Givaudan zeigt, dass in der Produktion bis zu 75 % der Prozessenergie eingespart werden können. Gleichzeitig liefert die HyCool-Anlage eine um etwa 25 % höhere Effizienz im Vergleich zu anderen Systemen. „Mit diesen Kennzahlen eröffnet die HyCool-Technologie Produktionsbetrieben völlig neue Möglichkeiten zur Nutzung von Solarenergie“, unterstreicht Herbert B. Bremstaller, Gründer und Geschäftsführer der ECOTHERM Austria GmbH. Ein Ziel des HyCool-Projekts ist nun, innerhalb von fünf Jahren die Anzahl der Installationen für solare Kühlung in der Industrie zu verdoppeln. 

HyCool-Konsortium
Die HyCool-Technologie wurde in den letzten vier Jahren von einem Konsortium entwickelt, das aus 15 Unternehmen aus 10 Ländern der EU besteht. Zu den Unternehmen gehören Anwender der Technologie ebenso wie Produzenten von Anlagenkomponenten, der Steuerung oder Anlagenplaner. ECOTHERM liefert als Mitglied des Konsortiums die Fresnel Solarthermie-Anlage zur solaren Dampferzeugung und die Steuerung der gesamten Anlagen. Der Anlagenbauer aus Hartkirchen, Österreich, konnte dabei seine jahrzehntelange Erfahrung bei der Auslegung, Produktion, Installation und Inbetriebnahme von Warmwasser-, Dampf- und Solaranlagen für Hotels, Krankenhäuser und die Industrie einbringen. Für die Zusammenarbeit aller Unternehmen des Konsortiums wurden die Daten der HyCool-Anlage für Givaudan auf einem sicheren Server abgelegt. Die gesamte Anlage wurde in 3D und VR geplant. Diese Informationen können in einem BIM-System (Building Information Modelling) verwendet werden. Damit die gewonnene Solarenergie zur richtigen Zeit die richtigen Verbraucher versorgt, Überschüsse zwischengespeichert und Spitzenlasten abgedeckt werden, bedarf es einem übergeordneten Energiemanagement. Dazu muss man das Zusammenspiel der Anlagenkomponenten gut verstehen und auch über die Energieverbraucher genau Bescheid wissen. Zur Steigerung die Effizienz wird zusätzlich die Wettervorhersage in der Regelung berücksichtigt.  Die Entwicklung des Energiemanagement übernahm ECOTHERM, sowie die Regelung der solaren Dampfanlage und Energieverteilung.

Mission
Das Ziel des Projekts ist die vermehrte Nutzung solarer Wärme in der Industrie. In der Ausschreibung von der EU wurde auch speziell eine praxistaugliche Umsetzung gefordert. Durch den Vergleich von Messdaten vor und nach der Installation werden dann die Energieeinsparungen sichtbar gemacht. Letztendlich geht es um die Nutzung von erneuerbaren Energien in der Industrie, die kein CO2 produzieren, um den verbindlichen Klimazielen näher zu kommen.

Referenzen

Pilot Site 1: Lebensmittelproduzent Bo de Debò
Der Lebensmittelproduzent Bo De Debo benötigt für seine Produktion in St. Vicenç de Castellet, Spanien, 3 Grad kühles Wasser. Falls diese Kühlenergie gerade nicht für die Produktion von Lebensmitteln benötigt wird, wird das Gebäude gekühlt. Bei dieser Anlage kommen 400 m2 Fresnel Solarkollektoren zum Einsatz.

  • 400m² Fresnel Kollektoren (konzentrierende Sonnenkollektoren)
  • 50kW Hybrid-Kältemaschine (Solar & Strombetrieb)
  • PCM Speicher für Kälte mit 6°C
  • Fresnel Solarsystem, Systemintegration und Energiemanagement von ECOTHERM
  • Voraussichtliche Energieeinsparung: ca. 250 MWh

Pilot Site 2: Chemiekonzern Givaudan
Die zweite Referenzanlage steht ebenfalls in Spanien, im Werk der Schweizer Firma „Givaudan“, die für die Herstellung bekannter Parfums bekannt ist.

  • 800m² Fresnel Kollektoren (konzentrierende Sonnenkollektoren)
  • 200kW Hybrid-Kältemaschine (Solar & Strombetrieb)
  • PCM Speicher für Wärme mit 250°C
  • Fresnel Solarsystem, Systemintegration und Energiemanagement von ECOTHERM
  • Voraussichtliche Energieeinsparung: ca. 400-500 MWh

EXPO 2020: ECOTHERM repräsentiert österreichische Innovationen im Bereich „Erneuerbare Energien“
ECOTHERM setzt auf die Verwendung erneuerbarer Energien: ECOTHERM Solar-Dampfsysteme reduzieren den Öl- und Gasverbrauch bestehender Dampfkessel um bis zu 70%. Zusätzlich zu den umweltrelevanten Aspekten verringert ein Solarfeld die Abhängigkeit stark ändernder Rohstoffpreise der fossilen Energieträger.  Das solare Dampfsystem mit Fresnel-Spiegel-Kollektoren wurde im iLab im österreichischen Pavillon ausgestellt. Die EXPO 2020 in Dubai stand unter dem Motto „Connecting Minds, Creating the Future“ und beschäftigte sich mit Zukunftsvisionen, Konzepten und Technologien für das Zusammenleben in einer zunehmend vernetzten Welt. Aufgrund der Pandemie hatte die Regierung der VAE als Veranstalter Anfang April 2020 das Ansuchen um die einjährige Verschiebung gestellt. Die Weltausstellung fand nun vom 1. Oktober 2021 bis 31. März 2022 in Dubai statt. Getreu dem Expo-Motto „Connecting Minds, Creating the Future“ tragen österreichische Innovationen dazu bei, die Welt ein wenig nachhaltiger, sicherer und besser zu gestalten. Als wichtiger Bestandteil der Ausstellung widmet sich das iLab im Pavillon der Innovationskraft Österreichs. Mehr als 50 zukunftsweisende Lösungen aus Österreich wurden im iLab präsentiert.

ECOTHERM Austria GmbH
ECOTHERM ist die führende Marke für individuelle Solar-, Warmwasser- und Dampfanlagen, sowie Elektro-Heizkessel und Elektro-Dampfkessel für Hotels, Krankenhäuser und die Industrie. Das Produktportfolio umfasst individuelle Turnkey Anlagen, Hochleistungs-Wassererwärmer, Elektro-Wassererwärmer, Warmwasser- und Kombinationsspeicher, Reindampferzeuger, Solarthermie-Systeme, Hochleistungs-Wärmetauscher, Industrieprodukte und Faservliesisolierungen.
Mehrere tausend Anlagen wurden bereits in Europa, dem Nahen Osten, Asien, Nordafrika und Mittelamerika installiert. ECOTHERM begeistert seine Kunden mit nachhaltigen, energie- und platzsparenden Lösungen in Premiumqualität, mit innovativen Produkten und Premiumservice von der Planung bis zur Inbetriebnahme.
ECOTHERM ist eine Marke der ECOTHERM Austria GmbH mit Sitz in Hartkirchen, Österreich.
ECOTHERM Austria GmbH wurde 1988 von Geschäftsführer Ing. Herbert Bremstaller gegründet. Der Ursprung des Familienunternehmens reicht bis ins Jahr 1880 zurück. Die Zentrale der ECOTHERM Gruppe befindet sich in Hartkirchen in Oberösterreich. Weitere Niederlassungen der ECOTHERM Gruppe befinden sich in den Vereinigten Arabischen Emirate und Ungarn.
ECOTHERM Austria GmbH ist TÜV-geprüfter Schweißfachbetrieb und nach ISO 3834-2, ISO 9001 : 2015 und ASME Sect. VIII Div. 1. für den Geltungsbereich Berechnung, Konstruktion, Produktion, und Vertrieb von Druckbehältern, Wärmetauschern sowie Solar-, Warmwasser- und Dampfsystemen zertifiziert.

> ECOTHERM_Solar_Steam_HyCool (DOCX)