AnlagenbauRessourceneffizienz aus dem 3D-Drucker  

 Ausgangssituation

Die Gelsenkirchener Kueppers Solution GmbH ist als Ausrüster von Thermoprozessanlagen seit Jahrzehnten Partner aller Industriezweige. Bei gasbefeuerten Thermoprozessanlagen ist der Wirkungsgrad hauptsächlich von der Effizienz der Brenner abhängig. Dabei wird der beste Wirkungsgrad unter Volllast erreicht und verschlechtert sich deutlich unter Teillast. Der Grund dafür ist die geringere Strömungsgeschwindigkeit: Bei herkömmlichen Gas-/Luft-Mischeinrichtungen im Teillastbetrieb mischen sich Luft und Gas nicht hinreichend, wenn nicht mit Luftüberschuss gefahren wird.

 Massnahmen und Vorteile

Kueppers Solutions entwickelte 2017 gemeinsam mit den Instituten „Institut für technische Verbrennung ITV“ und „Digital Additive Production DAP“ der RWTH Aachen ein neuartiges 3D-Produktionsverfahren für eine Gas-/Luft-Mischeinrichtung. Die aus Edelstahl hergestellte Mischeinheit zeichnet sich durch ein komplexes Geflecht aus Kanälen und Düsen aus, das eine homogene Mischung der Brennstoffe auch bei Teillast gewährleistet. Der Wirkungsgrad der Ofenanlagen kann dadurch um fünf bis 15 Prozent gesteigert, die Energieeffizienz verbessert und die CO2- und NOX -Emissionen reduziert werden. Das 3D-Druckverfahren macht diese Konstruktionsweise erst möglich.

Auf Basis eines Prototyps entstand 2018 eine neue Industriebrennerserie,
die ohne Luftüberschuss betrieben werden kann. Durch die Modulation der Gas- und Luftströme erreichte bereits der Prototyp niedrige Stickoxid-Werte von ca. 50 mg/Nm³. Mit diesen Werten werden die aktuellen, vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzwerte um den Faktor 7 unterschritten. Darüber hinaus überzeugt die neuartige Mischeinrichtung mit einer deutlich längeren Standzeit als konventionelle Anlagen.

Brenner für Thermoprozessanlagen finden sich heute in zahlreichen Produktionsprozessen nahezu aller Branchen (z. B. Stahl, Eisen, NE-Metalle, Glas, Zement, Chemie, Lebensmittel etc.). Die neuartige Industriebrennerserie mit verstellbarer Gas-/Luft-Mischeinrichtung ist grundsätzlich für viele dieser Anwendungen geeignet. Viele Anlagen werden, um die klimapolitischen Ziele zu erreichen, in den nächsten Jahren modernisiert werden müssen. Kueppers Solutions erwartet als Erstausrüster dank seiner ressourceneffizienten Gas-/Luft-Mischeinrichtung einen Wettbewerbsvorteil.

Ressource Einsparung
Erdgas 5 – 15 %
modulierter Low-NOX-Betrieb* 30 mg/Nm3 bei 800°C Ofenraumtemperatur
* Der branchenübliche Stickoxid-Grenzwert liegt bei durchschnittlich 350 mg/Nm3 bezogen auf 3 % Sauerstoff im Abgas.  

 

®PIUS-Finanzierung der EFA weist den Weg.

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Das Unternehmen



Adresse
Kueppers Solutions GmbH
Uechtingstraße 19
45881 Gelsenkirchen
Internet
www.kueppers-solutions.de
Gründung
2016
Unternehmensgegenstand
Ausrüster von Thermoprozessanlagen
Mitarbeiter
19

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 Der Weg zur Finanzierung

Kueppers Solutions nutzte in 2017 im Vorfeld der Umsetzung die Finanzierungsberatung der EFA. Nach eingehender Prüfung der geplanten Maßnahme erstellte das Unternehmen mit Unterstützung der EFA eine Projektskizze für das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Das Vorhaben wurde mit Mitteln in Höhe von 152.000 Euro aus dem ZIM-Programm gefördert. 2018 wurde das Projekt abgeschlossen. Das Projektvolumen für die Entwicklung des neuen Verfahrens betrug ca. 410.000 Euro.

Die Projektpartner

 

Jens te Kaat

Kueppers Solutions GmbH

+49 209 / 361 722 140

hillmann@dk-duisburg.de

 

 

Marcus Lodde

Effizienz-Agentur NRW

+49 203 / 378 79 58

lod@remove-this.efanrw.de

 

 

Eckart Grundmann

Effizienz-Agentur NRW

+49 251 / 484 496 43

egr@efanrw.de