Projekt

Prozessabwärme einer Raffinerie versorgt über ein Fernwärmenetz ca. 20.000 Haushalte

Wärmesysteme
Branche: Energieversorgung

In der Mineralöl-Raffinerie fallen große Mengen an Niedertemperaturwärme an, die im Raffinerieprozess nicht weiter verwendet werden können. In Zusammenarbeit mit den Stadtwerken wurden deshalb Plattenwärmeübertrager in die bestehenden Anlagen eingebaut und die Wärme in das Fernwärmenetz der Stadtwerke eingespeist. Durch diese Maßnahmen werden fossile Energieträger substituiert. Somit werden CO2-Emissionen von ungefähr 65.000 Tonnen pro Jahr eingespart. Zuerst wurde mit Hilfe einer externen Studie die Machbarkeit und die Kosten für die Auskopplung von nicht nutzbarer Wärme aus der Raffinerie und Einspeisung in das Fernwärmenetz (FW-Netz) ermittelt. In der Studie wurden außerdem die verfügbaren Wärmequellen, das erreichbare Temperaturniveau, die Leitungsführung auf dem Raffineriegelände sowie zum Heizkraftwerk der Stadtwerke, bei dem die Einspeisung in das FW-Netz stattfinden sollte, detailliert untersucht. Die Studie kam zu dem Ergebnis, dass in beiden Teilen der Raffinerie eine Wärmeleistung von jeweils 40 MW bei einer Vorlauftemperatur von 120 °C zur Verfügung stehen.

Auf Grundlage dessen wurden im Rahmen dieses Projektes Wärmeübertrager in einem der zwei Werkteile an acht Abwärmequellen eingebaut. In der bestehenden Anlage stand nur wenig Platz zur Verfügung. Deswegen wurden statt der für Raffinerien gebräuchlichen Rohrbündelwärmeüberträger besondere Plattenwärmeüberträger eingesetzt, die aufgrund der hohen Anforderungen an Druck- und Temperaturfestigkeit im Raffineriebetrieb mit dicht geschweißten Paketen ausgeführt wurden ("shell and plate").

Um das so gewonnene Heizwasser zum Heizkraftwerk zu transportieren, wo die Wärme in das FW-Netz eingekoppelt werden soll, musste eine sechs Kilometer lange Transportleitung gebaut werden. Im Heizkraftwerk wird die Einspeisung der Wärme in das FW-Netz ebenfalls über Wärmeüberträger realisiert, um das Netz der Stadtwerke komplett von der Warmwassernetz der Raffinerie zu trennen. Die Transportleitung und die Wärmeüberträger im Heizkraftwerk wurden direkt auf die Wärmemengen von beiden Werkteilen der Raffinerie ausgelegt, da nach dem Projekt der Anschluss des zweiten Werkteils durchgeführt wurde.

Mit der Abwärme der gesamten Raffinerie können in Karlsruhe ca. 38.000 Haushalte versorgt werden. Pro Jahr werden 520.000 MWh Wärme genutzt, die vorher an die Umgebung abgeführt werden musste. Stattdessen kann in mehreren Heizwerken Erdgas eingespart werden.