Design und Engineering einer Energieversorgungsstation

Herausforderung

Der Standort der Ludwig Weinrich GmbH & Co. KG befindet sich im Herz von Herford. Umgeben von Mischgebiet und Wohnhäusern stellt das Unternehmen seit 1895 hochwertige Schokolade her. Das Unternehmenskonzept der Ludwig Weinrich Schokoladenfabrik basiert auf den drei Eckpunkten "Tradition", "Anspruch" und "Verantwortung". Die bisherige Wärmeversorgung der Produktion wurde durch einen Dampfkessel in einem separaten Kesselhaus durchgeführt. Im Zuge der energetischen Umstrukturierung des Gesamtstandortes und der Produktion musste geprüft werden, ob einige Produktionsprozesse von Dampf auf Heißwasser umgestellt werden können.

Das bestehende Kesselhaus sollte einem Neubau zur Produktionserweiterung weichen, so dass auf dem Werksgelände ein völlig neuer Standort für die Energieerzeugung gefunden werden musste, der mit der immissionsrechtlichen Genehmigungssituation und den internen Prozessen in Einklang stand. Außerdem sollte die Produktion bei der Umstellung auf die Versorgung aus der neuen Energiezentrale nicht länger als unbedingt nötig ohne Wärme betriebsbereit sein.  

  • Zentrale Energieversorgung mit hohem Effizienzgrad
  • Anspruchsvolles Umwelt mit hohen Anforderungen in Bezug auf Lärm und Luftverschmutzung

Lösung

Um die Effizienz der Produktion zu steigern und Kosten zu sparen, wurde ein neues gasbetriebenes Blockheizkraftwerk in einem neuen Gebäude der Energiezentrale installiert, das zur Versorgung der Schokoladenfabrik mit Heißwasser, Warmwasser und Kaltwasser dient. Aus Schallschutzgründen besteht die Energiezentrale aus einer massiven Halle mit einer Teilunterkellerung, um die hohen Anforderungen an den Umwelt- und Umgebungsschutz zu erfüllen. Das Blockheizkraftwerk im Erdgeschoss liefert 800 kW elektrische Leistung und rund 930 kW thermische Leistung. Ein Teil der thermischen Energie wird für die Erzeugung von Kaltwasser in einer Absorptionskältemaschine mit einer Kälteleistung von 300 kW eingesetzt. Für den Ausgleich von Lastschwankungen werden drei Speicher mit 48 m³ Heißwasser-, 11 m³ Warmwasser- und 48 m³ Kaltwasservolumen eingesetzt. Durch die Vernetzung der Kälteübergabestationen in den Bestandsgebäuden mit der Energiezentrale kann zusätzlich das vorhandene Sprinklerbecken als Kältespeicher genutzt werden. Sollten die gespeicherten Wärme- und Kältemengen einmal nicht ausreichen, kann auf einen neuen Spitzenlastkessel mit 1.000 kW, einen bestehenden Heißwasserkessel und mehrere bestehende Kompressionskältemaschinen zurückgegriffen werden.

Im Keller der Energiezentrale befinden sich die Wasserverteiler sowie eine der Rücklaufwärmenutzungsstationen. In der Rücklaufwärmenutzungsstation wird Wärme aus dem Rücklauf des Heißwassernetzes (Vorlauftemperatur: 105 °C, Sollrücklauftemperatur am BHKW oder Kessel 70 °C, Rücklauftemperatur aus dem Werk 60 bis 85 °C) an das Warmwassernetz (Vorlauftemperatur 50 bis 60 °C) mit einer Leistung von maximal 200 kW übergeben. Eine weitere Rücklaufwärmenutzungsstation wurde in einem der Produktionsgebäude errichtet. Hier wird die Rücklaufwärme aus einer Formenwaschanlage für die Beheizung von Räumen und Tanks sowie zur Trinkwarmwasserbereitung genutzt. So kann an dieser Stelle die Rücklauftemperatur im Heißwassernetz von über 90 °C auf max. 70 °C reduziert werden.

  • Ganzheitlicher Energieversorgungsansatz mit hoher Effizienz durch Einsatz eines Gasmotors und einer Absorptionskältemaschine
  • Schaffung eines architektonischen Highlights, das technische und ökologische Anforderungen kombiniert
  • Reduzierung des CO2-Ausstoßes durch Verlagerung des Energiebedarfs von Dampf auf Heißwasser
  • Nutzung der Wärmerückgewinnung im Produktionsprozess zur Reduzierung der Abwärme und Steigerung der Anlageneffizienz
Auftraggeber

Ludwig Weinrich GmbH & Co. KG, Herford, Germany

Realisierung
05
Besonderns flexibel läuft die Anlage aufgrund mehrerer integrierter Speicher
  • Komplexe Systemkombination zur Sicherstellung der hohen Anforderungen der Produktion an die Versorgungssicherheit gepaart mit maximaler Effizienz
  • massiver Neubau zur Unterbringung aller technischen Anlagen an einem zentralen Standort, Bündelung der Energieerzeugung (Energiezentrale)
  • Neues Rohrleitungsnetz zur Versorgung aller Kunden mit Wärme und Kälte
  • Überwiegende Abkehr von der dampfbeheizten Produktionsversorgung und Umstellung auf Heiß- und Warmwasserprozesse
  • Umstellung auf neue Versorgungslösung ohne Produktionsstillstand
  • Elektrische Leistung des BHKW 800 kW
  • Thermische Leistung des BHKW 930 kW
  • Kühlleistung der Absorptionskältemaschine 300 kW
  • Geförderte Wärme- und Kältespeichertanks mit einem Gesamtspeichervolumen von mehr als 100 m³
  • Gesamteffizienz der KWK-Anlage größer als 90%
  • das Unternehmen - größter Hersteller von feinster Schokolade
  • Gebäudeabmessungen: 25x25 m
  • Große/breite interne Versorgungsleitungen zur Anbindung der Verbraucher an die Versorgungsstation
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GWE Wärme- und Energietechnik GmbH

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