Modell der Wärmepumpe von MAN und BASF

Die weltgrößte Wärmepumpe soll in Ludwigsburg gebaut werden. (Bild: MAN)

BASF und MAN Energy Solutions wollen gemeinsam die größte industrielle Großwärmepumpe der Welt bauen und haben deshalb eine strategische Partnerschaft vereinbart. Sie soll am BASF-Standort in Ludwigshafen stehen. Die Pumpe soll einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen leisten, den Einsatz CO2-armer Technologien in der chemischen Produktion etablieren und den Gasverbrauch am Standort reduzieren. In einem ersten Schritt führen die Projektpartner nun eine Machbarkeitsstudie durch, die bis Ende des Jahres abgeschlossen sein soll.

Die geplante Großwärmepumpe soll die Produktion von Dampf mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien ermöglichen und dabei Abwärme aus dem Kühlwassersystem der BASF als thermische Energiequelle nutzen. Dazu wird die Restwärme des Wassers durch Verdichtung aufbereitet und der so gewonnene Dampf in das Dampfnetz des Standorts eingespeist.

Mit einer Einbindung der vorgesehenen Wärmepumpe in die Produktionsinfrastruktur des Standorts sollen bis zu 150 Tonnen Dampf pro Stunde erzeugt werden – das entspricht einer thermischen Leistung von 120 Megawatt. Die CO2-Emissionen am Standort sollen im Zuge des Projekts um bis zu 390.000 Tonnen pro Jahr sinken. Zugleich soll die Leistung des Kühlwassersystems gesteigert und unabhängiger von Klima- und Witterungsbedingungen werden.

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Frau hält ein Tablet in der Hand und wählt auf dem Display Beiträge aus, die außerhalb des Tablets virtuell angezeigt werden
(Bild: mi connect)

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Wasserdampf als wichtiger Energieträger

Wasserdampf ist der wichtigste Energieträger in der chemischen Industrie. Gut 20 Millionen Tonnen benötigt BASF in Ludwigshafen pro Jahr. Einen großen Teil setzen die Betriebe am Standort als Prozessdampf in der Produktion ein, beispielsweise zum Trocknen von Produkten, Aufheizen von Reaktoren oder zum Destillieren. Schon heute wird etwa die Hälfte des Dampfbedarfs am Standort Ludwigshafen durch Wärmerückgewinnung aus Produktionsanlagen – und somit durch ein CO2-armes Verfahren – gedeckt. Die übrigen rund 50 Prozent werden über Gas- und Dampfkraftwerke gewonnen, die bei der Erzeugung Treibhausgasmissionen verursachen.

Dr. Martin Brudermüller, CEO von BASF erklärt in einer Pressemitteilung: „Mittelfristig wollen wir unsere CO2-Emissionen bereits bis 2030 um 25 Prozent reduzieren." Indem das Unternehmen Technologien wie Großwärmepumpen einsetze, die bereits heute existieren und auf einen industriellen Maßstab übertragbar seien, kommen man diesem Ziel ein ganzes Stück näher. "Durch die Kooperation mit MAN Energy Solutions vereinen wir das Wissen um einen chemischen Verbundstandort mit dem Know-how zur technologischen Umsetzung eines solchen Projekts", so Brudermüller. Gleichzeitig habe die Technologie das Potenzial, Wegbereiter für weitere BASF-Standorte zu sein.

Die Top 10 der Mega-Maschinen

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(Bild: H&C - stock.adobe.com)

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Raum- und Prozesswärme stehen für rund ein Drittel der deutschen Treibhausgasemissionen. "An diesem gewaltigen Hebel wollen wir gemeinsam mit einer innovativen Lösung ansetzen", sagt Dr. Uwe Lauber, CEO von MAN Energy Solutions. "Wir sind überzeugt, dass unsere Wärmepumpenlösung einen entscheidenden Beitrag zu einer klimafreundlichen Dampfversorgung des Standorts Ludwigshafen leisten kann."

Dr. Uwe Liebelt, President European Verbund Sites bei BASF, ergänzt: „Die vor uns liegende Transformation erfordert vor allem Innovationsoffenheit. In Ludwigshafen erproben und entwickeln wir zahlreiche Technologien und alternative Verfahren, um fossile Energieträger zu ersetzen – dazu gehört auch die elektrische Erzeugung von Dampf:" Klimaschutz bedeute nicht nur Treibhausgasemissionen zu vermeiden, sondern auch nachhaltig mit Energie zu wirtschaften. Industrielle Wärmepumpen ermöglichen beides. Sie sollen deshalb künftig wesentlich sein für eine nachhaltige Energie-Infrastruktur am Standort Ludwigshafen.

Alles Wissenswerte zum Thema CO2-neutrale Industrie

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Um die klimaneutrale Industrie auch  real werden zu lassen, benötigt es regenerative Energien. Welche Erneuerbaren Energien es gibt und wie deren Nutzen in der Industrie am höchsten ist, lesen Sie hier.

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Machbarkeitsstudie soll Wirtschaftlichkeit aufzeigen

Durch das Projekt wollen beide Partner Erfahrungen in der Integration und im Betrieb von industriell skalierten Großwärmepumpen sammeln und den Weg für eine Standardisierung und den Einsatz an weiteren Standorten ebnen. Die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie in Bezug auf Wirtschaftlichkeit, Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit der Technologie sind Grundlage der dann folgenden Entscheidungsfindung zum Bau der Wärmepumpe.

BASF hat sich das Ziel gesetzt, bis 2050 Netto-Null-CO2-Emissionen zu erreichen. Neben dem Einsatz erneuerbarer Energien oder der Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion sollen auch neue Technologien wie die Elektrifizierung der Dampferzeugung zu diesem Ziel beitragen. Die Skalierung solcher klimafreundlichen Verfahren auf ein industrielles Niveau wird entscheidenden Einfluss auf die Transformation hin zu einer CO2-armen Chemieproduktion haben.

MAN Energy Solutions hat technische Lösungen zur Senkung der Treibhausgasemissionen aus Industrie, Energieerzeugung und Schifffahrt ins Zentrum seiner Zukunftsstrategie gerückt. Neben Technologien zur Vermeidung schädlicher Emissionen fokussiert sich das Unternehmen dabei vor allem auf die Reduktion oder Kompensation unvermeidbarer Restemissionen der Industrie.

Quelle: MAN Energy Solutions

Fachkonferenz: Die CO2-neutrale Fabrik

Weltkugel mit Elementen zur Erneuerbaren Energie
(Bild: lassedesignen - stock.adobe.com)

Am 11. und 12. Oktober 2022 trafen sich Experten aus Wissenschaft, Forschung und Industrie in Augsburg, um alle relevanten Themen zur Erreichung der Klimaziele für produzierende Unternehmen zu besprechen. Infos zum nächsten Kongress in dieser Reihe gibt es weiter unten.

 

Um diese Themen ging es unter anderem:

  • Energieversorger und ihr Beitrag zur CO2-Neutralität von Fabriken
  • Umsetzungsbeispiele zur CO2-Neutralität
  • Scope 3
  • Sektorkopplung

Basis des vorliegenden Beitrags war ein Vortrag des Redners auf dem Kongress.

 

Alle weiteren Informationen und die Anmeldung finden Sie hier: Fachkonferenz CO2-neutrale Fabrik

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