Ressourceneffizienz aus dem 3D-Drucker

Wie das Wurzelwerk eines Baumes mutet der Aufbau der neuen Brennstoff-Mischeinrichtung der Kueppers Solution an. Möglich macht das der 3D-Druck. Ein Verfahren, das der Effizienz und dem Klimaschutz zugutekommt. Für das neuartige Produktionsverfahren erhielt das Unternehmen eine Förderung aus dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Unterstützt wurde es dabei durch die Finanzierungsberatung der Effizienz-Agentur NRW.

Die Gelsenkirchener Kueppers Solution GmbH ist als Ausrüster von Thermoprozessanlagen seit Jahrzehnten Partner aller Industriezweige. Das Unternehmen entwickelte 2017 gemeinsam mit dem Institut für technische Verbrennung ITV und dem Institut „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. Damit kann der Brenner ohne Luftüberschuss über den gesamten Regelbereich mit λ von 1,0 bis 1,05 betrieben werden.

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„Der Wirkungsgrad der Ofenanlagen kann dadurch um fünf bis 15 Prozent gesteigert, die Energieeffizienz verbessert und die Kohlendioxid- und Stickstoffoxid-Emissionen reduziert werden.  Das neue 3D-Druckverfahren macht diese Konstruktionsweise erst möglich“, erklärt Geschäftsführer Jens te Kaat.

Auf Basis eines Prototyps entstand 2018 eine neue Industriebrennerserie der Kueppers Solution GmbH, 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 – von Stahl über Chemie bis hin zur Lebensmittelindustrie. „Die neuartige Industriebrennerserie mit verstellbarer Gas-/Luft-Mischeinrichtung ist grundsätzlich für viele dieser Anwendungen geeignet“, so Jens te Kaat.

Viele Anlagen werden, um die klimapolitischen Ziele zu erreichen, in den nächsten Jahren modernisiert werden müssen. Kueppers Solutions erwartet als Erstausrüster dank seiner ressourceneffizienten Mischeinrichtung dadurch einen Wettbewerbsvorteil.

Effizienz-Agentur NRW unterstützte auf dem Weg zur Förderung

Das Unternehmen 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.

Das Umsetzungsbeispiel der Kueppers Solutions GmbH ist in der Best-Practice-Datenbank der Effizienz-Agentur NRW veröffentlicht worden. Über 100 Beispiele – von "A" wie Anlagenbau bis "W" wie Wäscherei – umfasst die Online-Datenbank unter „www.ressourceneffizienz.de“. 25 Branchen sind in der Sammlung vertreten. Einfache Suchoptionen ermöglichen eine gezielte Suche nach Branchen, Einsparungen und Beratungsschwerpunkten.

Zur Kueppers Solutions GmbH

Die Grundlage für die Kueppers Solutions GmbH wurde bereits 1875 mit der Gründung der Firma Küppersbusch gelegt. Hochleistungsbrenner und Brenntechnologie für die Industrie stellen das Kerngeschäft dar.

Seit 2016 unter neuem Management fokussiert sich Kueppers Solutions am Standort Gelsenkirchen mit ca. 30 Mitarbeitern auf die Optimierung der über 10.000 industriellen Thermoprozessanlagen, die mit Küppersbusch-Brennern ausgestattet sind. Die Entwicklung einer innovativen Mischeinheit für alle Industriebrenner ist nahezu abgeschlossen und senkt den Stickoxidausstoß von Thermoprozessanlagen signifikant.

Die Umsetzung klimapolitischer Ziele durch einen energieoptimierten Einsatz fossiler Brennstoffe und die Senkung von Emissionen ist für Kueppers Solutions zugleich Unternehmensziel, deutlich erkennbar im Claim "Power. Innovation. Responsibility"

Weitere Informationen:
www.kueppers-solutions.de

Über Effizienz-Agentur NRW

Die Effizienz-Agentur NRW (EFA) wurde 1998 auf Initiative des Umweltministeriums NRW gegründet, um mittelständischen Unternehmen in Nordrhein-Westfalen Impulse für ressourceneffizientes Wirtschaften zu geben. Das Leistungsangebot umfasst die Ressourceneffizienz- und Finanzierungsberatung sowie Veranstaltungen und Schulungen. Bis heute initiierte die EFA über 1.600 Projekte. Aktuell beschäftigt die EFA 32 Mitarbeiter in Duisburg und sieben Regionalbüros in Aachen, im Bergischen Städtedreieck, in Bielefeld, Münster, am Niederrhein sowie in Südwestfalen an den Standorten Siegen und Werl.

Weitere Informationen:
www.ressourceneffizienz.de

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