Thermoprozesstechnik
Industriezweige wie Stahl, Glas, Keramik oder Nicht-Eisenmetalle zeichnen sich durch intensive Wärme- und Energieprozesse aus. Die Thermoprozesstechnik bietet Lösungen, diese zu defossilisieren und Brennstoffe wie Erdgas und Kohle vollständig zu ersetzen und damit den Übergang zu einer nachhaltigeren Produktion zu erleichtern.
Thermoprozesse in der Industrie nutzen Wärme, um Produkte herzustellen oder Rohstoffe zu verarbeiten beziehungsweise zu verändern. Sie spielt eine entscheidende Rolle in der Energiewende, da sie innovative Lösungen zur effizienten Nutzung von Wärmeenergie bietet. Das ermöglicht, erneuerbare Energien in Industrieprozesse zu integrieren, CO2-Emissionen zu reduzieren und die Energieeffizienz zu steigern.
Forschungsprojekte
Thermoprozesse in der Industrie
Folgende Beispiele verdeutlichen, wie vielfältig die Anwendungen der Thermoprozesstechnik sind:
Schmelzen von Metallen: In der Metallindustrie werden Metalle in Schmelzöfen auf hohe Temperaturen erhitzt, um sie zu schmelzen und in die gewünschte Form zu bringen.
Glas- und Keramikherstellung: Bei der Glasproduktion werden Rohstoffe wie Sand und Soda bei hohen Temperaturen geschmolzen und geformt. Die Herstellung von Keramikwaren erfordert das Brennen von Ton oder anderen Rohstoffen bei hohen Temperaturen, um sie zu härten und haltbar zu machen.
Dampferzeugung in Kraftwerken: In Kohle- oder Gaskraftwerken wird Wasser erhitzt, um Dampf zu erzeugen, der Turbinen antreibt und so elektrische Energie erzeugt.
Raffinerieprozesse: In der Öl- und Erdölindustrie werden verschiedene Thermoprozesse eingesetzt, um Rohöl zu destillieren, zu trennen und zu verarbeiten.
Industrielle Trocknungsprozesse: In der Lebensmittel-, Papier- und Textilindustrie werden Thermoprozesse zur Trocknung von Produkten eingesetzt. Heißluftöfen oder Trockenöfen nutzen Wärme, um Feuchtigkeit zu verdampfen und Produkte zu trocknen.
Chemische Synthesen: In der chemischen Industrie werden verschiedene Reaktionen durch Erhitzen oder Abkühlen von Chemikalien gesteuert, um gewünschte Produkte herzustellen. Die Herstellung von Arzneimitteln erfordert oft thermische Prozesse zur Extraktion, Trocknung und Formulierung von Wirkstoffen.
Zementherstellung: Bei der Produktion von Zement wird Kalkstein in Öfen erhitzt, um Klinker zu erzeugen, die dann zu Zement gemahlen werden.
Abfallverbrennung: In Müllverbrennungsanlagen wird Müll bei hohen Temperaturen verbrannt, um Energie zu gewinnen und Abfälle zu reduzieren. Im Forschungsprojekt vKBP haben WissenschaftlerInnen ein automatisiertes Bunkermanagement entwickelt, das den Pressvorgang in einer Abfallanlage optimiert und so die Energieeffizienz steigert.
Solarthermische Kraftwerke: Bei solarthermischen Kraftwerken werden Parabolrinnen, Solartürme oder konzentrierende Solarspiegel verwendet, um Sonnenenergie in Wärme umzuwandeln, die dann zur Stromerzeugung genutzt wird.
Klimatisierung und Heizung: Thermoprozesse kommen auch in Heizsystemen, Klimaanlagen und Wärmepumpen zum Einsatz, um Gebäude zu beheizen oder zu kühlen.
