Neuartige Ressourcenindikatoren und Tools für wettbewerbsfähige und nachhaltige kontinuierliche Verarbeitung

Im EU-geförderten Projekt TOP-REF wird ein innovatives neues Tools entwickelt, mit dem die Ressourceneffizienz energieintensiver Industrieprozesse in der Chemie-, Agrochemie- und Petrochemieindustrie wesentlich verbessert werden wird. Langfristig sollen auch weitere Industriezweige von diesem Instrument profitieren.

Energie

Das neue Tool wird auf einem neuen Rahmen für Modellierung und Diagnose basieren, der höherwertige Informationen zur Ressourceneffizienz der entsprechenden Industrieprozesse liefern wird. Als Folge wird dieses Tool fundiertere Entscheidungen auf Betriebs-, Konstruktions- und Verwaltungsebene ermöglichen und darüber hinaus auch dazu beitragen, die ambitionierten und übergreifenden Nachhaltigkeitsziele der EU zu erreichen. Laut dem Projektleiter, José Luís Vadillo vom Forschungszentrum CIRCE, wurden von den Projektmitgliedern für die begünstigten Industrien zwei wesentliche Auswirkungen festgestellt. Erstens konnten die ineffizientesten Stationen eines Prozesses ermittelt werden (auf die 45 % der finanziellen Verluste und 55 % der Energieverluste entfallen), was zu beim Ethylen-Cracker des Chemieunternehmens Dow Chemical im spanischen Tarragona zu Einsparungen von ca. 3 Millionen Euro führte. Zweitens konnte beim Trocknen und Befördern von Düngemittelgranulat der Gasverbrauch um etwa 2–4 % und der Energiebedarf um 2–3 % reduziert werden. Dies führte beim spanischen Unternehmen Fertinagro zu Einsparungen von ca. 350.000–400.000 Euro pro Jahr. Das Projekt soll im Juli 2017 abgeschlossen werden und wird die energieintensive verarbeitende Industrie der EU voraussichtlich dabei unterstützen, natürliche Rohstoffe einzusparen und so ihre Produktivität zu steigern. Um die Auswirkungen ihres Projekts korrekt zu bemessen, entwickelten die Forscher eine umfassende Sammlung innovativer standardisierter „Key Resource Indicators“ (KRI), mit denen die Menge und Qualität aller verbrauchten Ressourcen (wie Wasser und Materialien) beziffert werden kann. „Wir verwenden KRI anstatt KPI (Key Performance Indicator), um uns auf die Messung der Ressourcen konzentrieren zu können“, so Vadillo. Bis heute wurden im Projekt TOP-REF Indikatoren für Materialeffizienz, direkten Energieverbrauch und Brutto- und Nettowasserverbrauch sowie der Resource Exergy Indicator, ein neuartiger inklusiver Indikator für den Ressourcengesamtverbrauch, entwickelt. „Mit dem Indikator für den direkten Exergieverbrauch können wir das Energieniveau bestehender Betriebsabläufe und Prozesse ermitteln und erhalten Informationen zu ineffizienten Stationen. Zudem können wir durch Modellierung die Effizienzanstiege und -abnahmen beobachten, die durch Veränderungen der Betriebsabläufe entstehen“, merkte Vadillo an. „Darüber hinaus liefern Materialeffizienz- und Wasserverbrauchsindikatoren direkte Informationen zur Senkung des Rohstoff- bzw. Wasserbedarfs und ermöglichen so die Messung der Ressourcenverfügbarkeit.“ Die KRI wurden für einen großen Geltungsbereich definiert, indem die Prioritäten und Anliegen der gesamten EU berücksichtigt wurden, einschließlich der politischen Entscheidungsträger, Bürger, Behörden und der Industrie. Zum Ende des Projekts werden die KRI die Grundlage neuer Normen bilden und bestehende Standards für Interessengruppen der EU ergänzen. „Kurz gefasst unterstützen die Energie-KRI politische Entscheidungsträger dabei, die Kosten und den Wert von Prozessströmen zu beurteilen und eine standardisierte Ausdrucksweise zu etablieren“, erklärt Vadillo. „Zuvor muss noch ein gemeinsamer und objektiver Referenzrahmen sowie die Fähigkeit geschaffen werden, die Leistung verschiedener Verfahren miteinander zu vergleichen, selbst zwischen unterschiedlichen Sektoren.“ Die Demonstrationsphase des TOP-REF-Projekts steht noch bevor, in der drei Pilotversuche in der Chemie-, Raffinations- und Düngemittelbranche durchgeführt werden. Anhand der Ergebnisse dieser Pilotversuche werden die KRI noch weiter verbessert werden. Vadillo betont, dass die Methodik außerdem in anderen industriellen Sektoren sowie den im Projekt vorgesehenen getestet werden muss. Langfristig erhoffen sich die Forscher von TOP-REF, dass das Projekt zum Erreichen der ambitionierten Ziele leisten wird, die im Fahrplan „Sustainable Process Industry through Resource and Energy Efficiency“ (SPIRE) festgehalten sind. In diesem Fahrplan wird eine 20-prozentige Erhöhung der Energieeffizienz, eine 20-prozentige Senkung des Rohstoffbedarfs sowie eine Wiederverwertungsrate von 70 % bis 100 % angestrebt. All dies wird bei gleichzeitiger Verringerung der Produktionskosten um bis zu 15 % erreicht werden. TOP-REF ist auf dem Weg, dem Sektor der industriellen Verarbeitung in der EU dringend benötigte Mittel bereitzustellen, welche die Ressourceneffizienz energieintensiver kontinuierlicher Prozesse deutlich verbessern werden.

Schlüsselbegriffe

TOP-REF, energieintensive Industrieprozesse, Materialeffizienz, Key Resource Indicators, KRI, Resource Exergy Indicator, Referenz für gemeinsame Ziele

Innovative tools, methods and indicators for optimizing the resource efficiency in process industry

Neuartige Ressourcenindikatoren und Tools für wettbewerbsfähige und nachhaltige kontinuierliche Verarbeitung

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