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Dow Chemical Company: Dämmleistung erhöht, Betriebskosten gesenkt
Germany

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Kommentar / Zufriedenheit

Nach Übernahme des mitteldeutschen Olefinverbundes im Jahr 1995 und umfangreicher Werkumbauten in 2000, steht The Dow Chemical Company (kurz: DOW) in Mitteldeutschland für integrierte Produktionsprozesse, innovative Technologien, hohe Produktivität und ausgezeichnete Ergebnisse bei Arbeitssicherheit und Umweltschutz.

Der Hersteller von hochwertigen Kunststoffen arbeitet ständig daran, sich in den Bereichen Umwelt, Gesundheit und Sicherheit zu verbessern. Ein wichtiges Thema ist für das Unternehmen die Energieeffizienz: Der Energieverbrauch soll bis 2015 um 25 % gegenüber 2005 reduziert werden. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, wurden und werden auch die vorhandenen technischen Standards auf ihre Aktualität hin geprüft und angepasst.

An den Standorten Schkopau und Böhlen unterhält The Dow Chemical Company seit 1998 einen Chemiepark, der es 21 Unternehmen ermöglicht, Kunststoffe zu produzieren, weiterzuverarbeiten und chemienahe Dienstleistungen anzubieten.

In dem hier beschriebenen Projekt ging es dem Unternehmen darum, die Energiebilanz in Teilen der DOW eigenen Versorgungssysteme im Werk Schkopau auf dem neuesten Stand der Technik zu verbessern. In diesem konkreten Fall wurden die Dampf- und Kondensatleitungen modernisiert.

Bei der Erhebung von Einsparpotentialen in Dampf- und Kondensatsystemen untersucht ein Betreiber zunächst die technischen Komponenten seiner Anlage und im Besonderen deren Funktionstüchtigkeit. Er wird nach möglichen Leckagen und Wärmebrücken im System suchen, denn nichts erscheint im Produktionsprozess teurer als ein ungewollter Wärmeverlust. Der Zustand, die Qualität und Ausführung der Dämmung der einzelnen Rohrleitungen selbst wird gerne übersehen. Dabei bieten sich hier erhebliche Potentiale, wie das Beispiel des DOW Werkes Schkopau zeigt.

Hoher Wärmeverlust durch veraltete Dämmung

Das Dampf- und Kondensatsystem ist ein Teil der Versorgungsleitungen im Werk Schkopau. Vor der Sanierung wiesen die Dampfleitungen eine Nennweite von DN 200 auf. Die seit ca. 35 Jahren nicht erneuerte Dämmung entsprach nicht mehr dem heutigen Standard und hatte einen entsprechend hohen Wärmeverlust. Obwohl mit einem anderen Dämmmaterial versehen, machten Messungen diesen immensen Wärmeverlust ebenfalls bei den Kondensatleitungen sichtbar. Die vorisolierten ausgeschäumten Leitungen mit einem Durchmesser von ca. 114 mm waren seit 15 Jahren in Betrieb und konnten ihre Wärmeschutzfunktion nicht mehr vollständig erfüllen.

Anforderungen an das Sanierungsergebnis

Nach der Bestandsaufnahme folgte die Prüfung aktueller Dämmstandards und -produkte. Zur Erhöhung der Effizienz entschied sich DOW nach fachlichen Gesprächen mit Dämmstoffexperten der Firma ISOVER, die Dämmung der Rohrleitungen zu modernisieren. Gleichzeitig wurden die Querschnitte der Dampf- und Kondensatleitungen verkleinert, da die Rohre durch die Abtrennung verschiedener Abnehmer mittlerweile überdimensioniert waren: Somit wurde die Nennweite der Dampfleitungen von DN 200 auf DN 100 und die Nennweite der Kondensatleitungen von DN 100 auf DN 50 reduziert. Dies hatte zur Folge, dass die vorhandenen Unterkonstruktionen und Ummantelungen nicht mehr verwendet werden konnten. Um das Einsparpotential für weitere Leitungen besser einschätzen zu können, sollte der Austausch der Dämmung dennoch in der gleichen Dämmdicke wie im Bestand erfolgen.

Gerade bei Bestandsleitungen kommt es häufig vor, dass zu wenig Platz vorhanden ist, um eine höhere Dämmschichtdicke zu realisieren. Die geforderte Einsparung kann in diesen Fällen bei gleichbleibender Dicke nur ein optimierter Dämmstoff erreichen. Dann besteht auch die Möglichkeit, die vorhandenen Ummantelungen alter Leitungen wieder zu verwenden.

Die Anforderungen an das einzusetzende Material waren durch die Art der Rohrleitungen und deren Verlegung in Erdkanälen vorgegeben: Das Dämmmaterial musste aufgrund der Mediumstemperaturen sehr gute Dämmeigenschaften und einen hohen Brandschutz aufweisen. Bei den engen unterirdischen Rohrleitungsschächten würden einfach zu verarbeitende Materialien auch die Arbeit der Isolierer erleichtern.

Natürlich stand die Reduzierung der Wärmeverluste an den Dampf- und Kondensatleitungen an oberster Stelle. Mit Hilfe des wärmetechnischen Berechnungsprogramms TechCalc wurde Einsparpotential von bis zu 40 % ermittelt, die es in der Umsetzung zu bestätigen galt. So dokumentierte DOW die Unterschiede vor und nach der Sanierung an einer Teststrecke mit Hilfe von messtechnischen Untersuchungen und einer eigenen thermografischen Kamera.

Die Lösung für Energie- und Kosteneffizienz: ULTIMATE

Gemäß den gestellten Anforderungen an das Produkt hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit wurde als Dämmstoff eine Drahtnetzmatte empfohlen. Standardmäßig wird in den technischen Richtlinien für Dämmmaßnahmen für Drahtnetzmatten eine Mindestrohdichte von 80kg/m3 gefordert, wobei sich dies nur auf Steinwolleprodukte bezieht. Wenn wir über Wärmeschutz sprechen, ist allerdings nicht die Rohdichte des Dämmmaterials maßgeblich, sondern viel mehr die Wärmeleitfähigkeit. Sie ist die Kenngröße für den Wärmeverlust über die Dämmschichtdicke: Je geringer die Wärmeleitfähigkeit ist, desto geringer sind die Wärmeverluste,  was sich wiederum positiv auf die Betriebskosten auswirkt. Hier wurde allerdings eine Drahtnetzmatte in ULTIMATE Qualität eingesetzt. Bei dem vorhandenen Temperaturniveau an den Referenzleitungen ist die Wärmeleitfähigkeit von ULTIMATE rund 15 % besser als herkömmliche Drahtnetzmatten aus Steinwolle.

ULTIMATE ist ein innovativer Dämmstoff, der in sehr unterschiedlichen Bereichen Einsatz findet. Die Besonderheit dieses Materials besteht in den vereinten Vorzügen, die sowohl Stein- als auch Glaswolle bieten. Die patentierte Mineralwolle ist in der Zusammensetzung mit Steinwolle vergleichbar, wird jedoch nach dem Herstellungsverfahren der Glaswolleproduktion gefertigt. Dadurch ergeben sich beste Wärmeschutzeigenschaften bei leichterem Gewicht, die damit für hohe Energie- und Kosteneffizienz bei gleichzeitig platzsparender sowie einfacher Verarbeitung sorgen. Den hohen Brandschutzfaktor (Schmelzpunkt ≥ 1000 °C, Euroklasse A1, nicht brennbar) der Steinwolle weist auch ULTIMATE auf. Zudem besitzen Dämmstoffe aus ULTIMATE gemäß AGI Q 132 AS- Qualität und sind hydrophobiert.

Sehr positive Rückmeldungen zur Verarbeitung der ULTIMATE Drahtnetzmatten gab es seitens der Isolierer. Der schnelle Zuschnitt und die einfache Verlegung, auch bei den geringen Rohrdurchmessern, sowie die Haptik von ULTIMATE wurden im Vergleich zu handelsüblichen Steinwolleprodukten von der hier tätigen BIS Isoliertechnik Nord GmbH als sehr gut bzw. angenehm bewertet.

ULTIMATE erweist sich als Referenz

Die DOW begleitete die Teststrecke fotografisch als auch messtechnisch und bestätigte abschließend die vorausgegangene wärmetechnische Berechnung zur Einsparung von Betriebskosten an den Dampf- und Kondensatleitungen in Höhe von über 40 Prozent. Das überzeugende Dämmergebnis konnte mit Drahtnetzmatten aus ULTIMATE erzielt werden. Trotz anfänglich höherer Investitionskosten, erwies sich der Einsatz der ULTIMATE Drahtnetzmatten nicht nur als energieeffiziente Lösung sondern auch als wirtschaftlich und wurde zur Referenz für alle späteren Modernisierungen an Rohrleitungssystemen und Behältern der DOW ernannt. Nebenbei sei erwähnt, dass sich die Vorteile des Hochleistungsdämmstoffes ULTIMATE nicht nur in Drahtnetzmatten, sondern in weiteren Lieferformen wie Rohrschalen, Platten und Filze für unterschiedliche Einsatzgebiete, wiederfinden.

Insgesamt verzeichnete das Unternehmen mit der hier beschriebenen Maßnahme zwei positive Ergebnisse: Neben den Einsparungen von Energie- und Betriebskosten konnten gleichzeitig die CO2- Emission des Unternehmens gemindert werden. Dieses Thema wird in Zukunft noch interessanter werden, wenn die Kosten für CO2-Zertifikate wieder steigen.

ISOVER wird aufgrund seiner internationalen Ausrichtung auch in Zukunft bei weiteren Projekten an anderen DOW Standorten beratend zur Seite stehen.

Autor: Stefan Geiger

Fachberater Technische Produkte bei Saint-Gobain ISOVER G+H AG

Kontakt: stefan.geiger@saint-gobain.com