Die SEEGER ENGINEERING bietet auf dem Gebiet der energetischen Nutzung von Biomasse ein breites Spektrum an technischen Dienstleistungen an.
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Wärmeverteilsysteme in der Industrie spielen eine entscheidende Rolle bei der effizienten und zuverlässigen Verteilung von Wärmeenergie in großem Maßstab. In der Industrie werden verschiedene Arten von Wärmeverteilsystemen eingesetzt, abhängig von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anlage. Hier unterscheidet man die Systeme nach den Medien die durch die Rohre fließen.
Elektrotechnik ist das Herzstück nahezu aller Technologie. Sie umfasst die Entwicklung, Gestaltung und Anwendung von elektrischen und elektronischen Systemen. Von Stromversorgung bis hin zu Kommunikation und Automation – Elektrotechnik ermöglicht unseren vernetzten und elektrifizierten Alltag.
Bei der Brennstoffproduktion werden im wesentlichen nachwachsende Biomassen in Brennstoffe transformieren, die die Nutzung von Öl und Gas in Industriebetrieben und Haushalten bei Energieerzeugern ersetzen können.
Energieberatung bietet maßgeschneiderte Lösungen zur effizienten Nutzung von Energie und Abwärmeströmen. Erfahrene Experten analysieren den Energieverbrauch, identifizieren Einsparpotenziale und geben Empfehlungen für effiziente Technologien und Verhaltensänderungen. Damit spart man Kosten, schützt die Umwelt und steigert die Effizienz im Unternehmen.
Rohrleitungsengineering ist ein wichtiger Teil der Ingenieursdisziplin, der sich mit dem Entwurf, der Installation, dem Betrieb und der Wartung von Rohrleitungen beschäftigt. Rohrleitungen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter die Förderung von Flüssigkeiten und Dampf, die Abwasserentsorgung, die Versorgung mit Trinkwasser und die Prozessindustrie. Durch innovative Lösungen werden optimale Leistung und Nachhaltigkeit gewährleistet.
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| 1 | Windenergie | → | Stromerzeugung |
| 2 | Sonnenenergie | ||
| Photovoltaik | → | Stromerzeugung | |
| Solarthermie | → | Wärmeerzeugung | |
| 3 | Biomasse | → | Wärmeerzeugung Stromerzeugung Biogas Biokraftstoffe |
| 4 | Wasserkraft | → | Stromerzeugung |
| 5 | Geothermie | → | Stromerzeugung Wärmeerzeugung |
Photovoltaikanlagen, auch PV-Anlagen genannt, wandeln Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Zur Energiewandlung wird der photoelektrische Effekt von Solarzellen genutzt, welche zu so genannten Solarmodulen verbunden werden. Die erzeugte Elektrizität kann direkt genutzt werden, oder aber in Akkumulatoren (Batteriespeicher) gespeichert werden. Bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen kann der Solarstrom ins öffentliche Stromnetz eingespeist bzw. selbst genutzt werden. Die Einspeisevergütung in das öffentliche Netz regelt das EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz).
Bei der Solarthermie wird die Sonneneinstrahlung in Wärme umgewandelt. Solarthermie ist eine weit entwickelte, zuverlässige Technologie, Solarenergie zu nutzen um Wärme zu erzeugen. Gerade in Mitteleuropa stellt sie eine ganz hervorragende Möglichkeit zur Nutzung der Sonnenenergie dar. Der Vorteil bei der Nutzung von Solarthermie besteht in der Anwendung erprobter und effizienter Technik. In Verbindung mit einem Heizkessel mit Wärmespeicher wird dafür gesorgt, dass über den Tagesgang Wärme zur Verfügung steht. In Wohnhäusern wird diese Technologie zur Bereitstellung von Wärme für die Warmwasserbereitung sowie zur Heizungsunterstützung genutzt.
Die Verbrennung von Biomasse hat gegenüber den fossilen Energieträgern wie Kohle und Erdöl zum einen den Vorteil der stetigen Verfügbarkeit (nachwachsend), zum anderen der Kohlendioxid-Neutralität. Denn in den industrialisierten Ländern werden durch die Verfeuerung fossiler Brennstoffe in wenigen Jahrzehnten Mengen an Kohlendioxid (CO2) freigesetzt, die über Jahrmillionen global gebunden wurden. Eine Pflanze hingegen setzt bei der Verbrennung exakt die Menge CO2 frei, die sie zuvor in ihrem Leben gebunden hat. Übrigens emittiert die Verrottung dieselbe Menge CO2. Kohlendioxid ist maßgeblich verantwortlich für den weltweiten Treibhauseffekt.
Die erneuerbaren Energien haben im Jahr 2021 mehr als 16,2 % des Energiebedarfes an Wärme und Kälte in Deutschland gedeckt. Wärme aus fester Biomasse hat dabei mit 86 % den bedeutesten Anteil bereitgestellt. Die Geothermie deckt 9,8 % ab.
(Quelle: BMWI – Erneuerbare Energien in Zahlen)
Beide Anlagentypen nutzen Biomasse, also organische, nachwachsende Rohstoffe auf pflanzlicher Basis für die Erzeugung von Energie. Anders als in Biogasanlagen wird diese jedoch nicht zur Erzeugung von Biogas verwendet. Der Brennstoff Holz spielt dabei eine tragende Rolle, denn üblicherweise kommen die nachfolgenden Brennstoffe im Einsatz:
Bei Biomasseheizwerken wird üblicherweise die erzeugte Wärme in Form von Warm- oder Heiß-wasser vom Kessel übertragen. Diese Technologie wird bei Nahwärmenetzen häufig in Kombination mit anderen erneuerbaren Energien eingesetzt. Hier insbesondere zusammen mit Wärmepumpen und/oder Solarthermieanlagen. Für die Deckung des Strombedarfs finden Photovoltaikanlagen hier ebenfalls ihre Anwendung.
Der Dampfkraftprozess ist am weitesten verbreitet unter den Heizkraftwerken. Die bei dem Einsatz eines Dampfkessels verbrannte Biomasse erzeugt Rauchgas. Dieses erhitzt danach das Wasser in speziellen Rohrschlangen, die als Verdampferflächen und Überhitzer dienen. Mit dem entstehenden Dampf wird eine Turbine angetrieben, die wiederum Strom erzeugt. In den meisten Fällen wird der Strom anschließend direkt genutzt oder ins Stromnetz eingespeist. Die Wärme kann als Fern-, Nah- oder Prozesswärme genutzt werden. Gase, die beim Verbrennungsprozess entstehen, werden gefiltert und anschließend emittiert.
Organic-Rankine-Cycle-Anlagen (ORC) funktionieren ähnlich wie Biomasse-Dampfkraftwerke, nutzen jedoch kein Wasser, sondern ein organisches Arbeitsfluid. Grund dafür sind niedrigere Temperaturgefälle zwischen Wärmequelle und Wärmesenke. Mithilfe von ORC-Anlagen kann das Potenzial eines niedrigen Temperaturniveaus jedoch erschlossen werden. Das organische Arbeitsfluid wird mit Hilfe von Thermalöl (Wärmeüberträger) erhitzt und verdampft. Während der Expansion treibt es eine Turbine an und erzeugt elektrische Energie. Die entstandene Wärme wird als Fernwärme genutzt. Im Bereich der Geothermie wird als Arbeitsfluid z.B. Isobutan eingesetzt.
Bei der Geothermie wird zwischen oberflächennaher und -ferner (Tiefengeothermie) unterschieden.
Oberflächennahe Geothermie (bis ca. 400 m Tiefe) erfordert aufgrund der relativ niedrigen Temperatur eine Temperaturenanhebung mitteln Wärmepumpe. Alternativ zu dieser Technologie werden auch Luft oder Oberflächenwasser über Wärmeerzeugung mittels Wärmepumpen genutzt. Diese zählen zu der sogenannten Umweltwärme.
(Quelle: UBA-Geothermie)
Bei der Erdwärmenutzung aus der Tiefengeologie wird mit dem Solewasser entweder unmittelbar ein Wärmenetz betrieben. Alternativ dazu kann die „Sole“ bei ausreichender Temperatur auch zur Stromerzeugung genutzt werden. Hierbei wird die Wärme der „Sole“ über Wärmetauscher auf ein Arbeitsfluid übertragen, welches verdampft. Im Anschluss kommt die ORC-Technologie zum Einsatz.
Zur weitergehenden Wärmegewinnung aus den Abgasen bei der Verbrennung von festen Biomassen ist es neben dem Einsatz eines Economisers möglich, mit Hilfe einer Rauchgaskondensation entsprechende thermische Leistung zu gewinnen und einer Wärmesenke zuzuführen. Einhergehend mit den Wassergehalten im Brennstoff, welche in das Rauchgas übergehen sowie einer ggf. eingesetzten Verbrennungsluftbefeuchtung ist es möglich, Wärmeenergie aus dem Abgas auch unterhalb seines Taupunktes zu gewinnen. Wenn Niedertemperatursenken unterhalb des Taupunktes des Rauchgases vorhanden sind, kann zusätzliche Energie mittels Rauchgaskondensation generiert werden.
Darüber hinaus kann die latente Energie genutzt werden, die vom Wassergehalt des Brennstoffs abhängt. Diese Energie wird mittels Wärmetauscher abgegeben. Durch die Wärmerückgewinnung wird somit der Abgasverlust der Kesselanlage verringert und der Anlagenwirkungsgrad erhöht. Die Wärmerückgewinnung kann durch indirekte Rauchgaskondensation mittels Absorptions- oder Kompressionswärmepumpe als auch mit einer direkten Rauchgaskondensation erfolgen. Die so gewonnene Niedertemperaturwärme kann mittels Absorptionswärmepumpen auf ein höheres Temperaturniveau gebracht werden.
Die Leistung des Rauchgaskondensators hängt von der Last des Kessels, dem Wassergehalt des Brennstoffs, Verschmutzungsgrad des Kessels, Luftfeuchte der Verbrennungsluft sowie der Rücklauftemperatur des Warmwassers ab. Da das Rauchgas nach der Kondensation weiterhin mit 100 % Feuchte gesättigt ist, wird ggf. eine Entschwadungsanlage benötigt, die die relative Feuchte des Rauchgases verringert und somit am Kaminaustritt keine sichtbaren Schwaden mehr vorhanden sind.
Die Kältetechnik ist essentiell für die Sicherstellung der Funktion und Sicherheit zahlreicher Prozesse, beispielsweise für die Aufrechterhaltung der Kühlketten in der Lebensmittelindustrie oder in Rechenzentren. Weiterhin wird diese zur Raumklimatisierung und der elektronischen Datenverarbeitung (EDV) eingesetzt und ist für die Kältebereitstellung in temperatursensitiven Produktionsprozessen notwendig. Die Bereitstellung von Kälte erfolgt über Technologien, welche in ihrer Ausführung und Größe variieren. Grundsätzlich wird bei der Kälteerzeugung jedoch das gleiche Prinzip angewandt: An einer Stelle wird Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau abgeführt. Hier tritt der Kühlungseffekt, meist durch Verdampfung eines Kühlmittels, auf. An anderer Stelle wird die abgeführte Wärme auf einem höheren Temperaturniveau an die Umgebung wieder abgegeben. Um den Prozess aufrecht zu erhalten, muss Arbeit aufgewendet werden. Je nach Kälteanlagentyp wird diese Energie aus elektrischer Energie oder thermisch aus z.B. Abwärme bereitgestellt. Die Effizienz einer Kältemaschine wird über eine Leistungszahl bewertet. Diese gibt das Verhältnis aus energetischem Nutzen zu Aufwand der Kältemaschine an und wird abhängig von der vorliegenden Kältemaschine unterschiedlich definiert.
Kompressionskältemaschinen sind elektrisch betriebene Kältemaschinen. Dieser Typ Kältemaschine besitzt den größten Marktanteil und wird am häufigsten in Kälteversorgungssystemen eingesetzt. Ein Kältemittel erfährt dabei nacheinander eine Aggregatzustandsänderung von flüssig zu gasförmig und umgekehrt. Bei der Verdampfung wird vom Kältemittel Verdampfungswärme aus der Umgebung aufgenommen und so der Kühleffekt erzeugt.
Ein wesentlicher Unterschied zur Kompressionskälteanlage ist, dass Absorptionskältemaschinen durch Wärme betrieben werden. Die Verdichtung des Kältemittels erfolgt hierbei nicht über einen elektrisch betriebenen Verdichter, sondern thermisch über einen Sorptionsprozess. Absorptionskältemaschinen nutzen hierfür zwei Arbeitsstoffe als Arbeitsstoffpaar. Der Kälteprozess besteht aus zwei ineinander verschalteten Kreisläufen (Kältemittel- und Lösungsmittelkreislauf).
Der Elektrodenkessel dient zur Erzeugung von Warmwasser, Heißwasser oder Dampf mittels direkt auf eingespeistes Wasser einwirkender elektrischer Energie. Der Fluss von elektrischem Strom durch das Wasser erhitzt dieses direkt. Nicht verwendet werden im Elektrodenkessel hingegen Widerstandsheizelemente.
Das Funktionsprinzip einer Power-to-heat-Anlage in der Bauform eines Elektrodenkessels basiert auf der Elektrolyse Wasser mit einer erhöhten Leitfähigkeit wird als ohmscher Widerstand genutzt. Bei einer angelegten Wechselspannung wird das Wasser im direkten Kontakt mit Elektroden überhitzt. Aufgrund der erhöhten Leitfähigkeit wird das erwärmte Wasser zum Beispiel über einen Wärmeübertrager mit einem Sekundärkreislauf (Fernwärmenetz) verbunden. Im Kreislaufsystem wird das nun kalte Wasser erneut dem Kessel zugeführt. Diese Heißwassererzeuger haben einen Wirkungsgrad von 99,9 Prozent.
Mit Hilfe von Power-to-Heat-Anlagen kann bisher ungenutzter Strom aus erneuerbaren Quellen für die Erzeugung grüner Fernwärme verwendet werden. Auf diese Weise kann langfristig auch der Anteil fossiler Energiequellen in der Fernwärmeerzeugung sinken.
Gas- und Ölkessel teils auch Mehrstoffkessel werden vorwiegend in gewerblichen und industriellen Bereichen zur Energieerzeugung (Dampf-/Warm-/Heißwasser) genutzt. Reine fossil befeuerte Heizwerke werden heute nur noch zur Reserve- und Spitzenlastabdeckung eingesetzt. Als Brennstoffe für Heizwerke dient im Wesentlichen Erdgas und Heizöl. Öl- und Gasheizungen zählen ebenfalls zu den klassischen Heizsystemen, welche mit fossilen Brennstoffen arbeiten. Hier werden diese Brennstoffe noch im Bestand genutzt, werden jedoch von den erneuerbaren Energien zunehmend ersetzt.
Die Funktionsweise eines BHKW beruht auf dem Einsatz eines Verbrennungsmotors gekoppelt mit einem Synchrongenerator und eine Wärmetauscher. Die bei der Verbrennung entstandene Abwärme wird zurückgewonnen und zur Heizung und Warmwasserbereitung genutzt. Der erzeugte Strom kann zur Deckung des Stromenergiebedarfes genutzt werden.
Während konventionelle Stromerzeuger nur etwa 40 Prozent der im Brennstoff gespeicherten Energie nutzen können, erreichen BHKW Wirkungsgrade von bis zu 90 Prozent. Durch die kombinierte Strom- und Wärmeerzeugung können sie also fast die ganze im Brennstoff gespeicherte Energie verwerten.
Eine Gasturbine ist eine Turbine, die von einem heißen Gas angetrieben wird. Es handelt sich in aller Regel um Verbrennungsgase, entstehend aus einem Gemisch von Bio- oder Erdgas und Luft. Die Gasturbine dient bei einem Gas- und Dampfkraftwerk als Wärmequelle. In einem im Rauchgasstrom nachgeschalteten Abhitzekessel, ausgeführt als Dampfkessel, wird Hochdruckdampf erzeugt und dieser dient somit dann zur Stromerzeugung in einer Dampfturbine. Bei diesem Kreisprozess können elektrische Wirkungsgrade von bis zu 60 % erreicht werden.
Abfallverbrennung – auch Müllverbrennung, thermische Abfallbehandlung oder -verwertung genannt – ist die Verbrennung der atmosphärisch brennbaren Anteile von Abfall, um diesen unter Nutzung der enthaltenen Energie zu entsorgen oder zu verwerten. Die dabei zurückbleibenden Reststoffe können zur weiteren Verwertung genutzt oder der Deponierung zugeführt werden.
Die bei der Verbrennung des Abfalls entstehende Wärme wird in dem nachgeschalteten Prozess genutzt, um in der Kesselanlage Dampf zu erzeugen. Dieser Dampf kann in einem Dampfturbogenerator entspannt werden, um elektrische Energie zu erzeugen. Außerdem besteht die Möglichkeit diesen zum Heizen von Fernwärmenetzen oder als Prozesswärme in Produktionsprozessen zu nutzen.
Im Wesentlichen bestehen Abfallverbrennungsanlagen aus einem Brennstofflager, einer Verbrennungsanlage und einer mehrstufigen Rauchgasreinigungsanlage sowie diversen Nebeneinrichtungen. In allen Anlagenteilen spielen ökologische Aspekte eine zentrale Rolle. Die vergleichsweise strengen Emissionsgrenzwerte sind durch geeignete Maßnahmen sicher zu unterschreiten, weshalb eine dem Anwendungsfall angepasste apparative und verfahrenstechnische Auslegung der Anlage erfolgen muss. Die BREF Dokumente (Best Available Technique Referenz Documents) sind bei der Auslegung von Abfallverbrennungsanlagen umzusetzen.
Als Siedlungsabfall bezeichnet man Abfälle aus privaten Haushalten und vergleichbaren Einrichtungen sowie hausmüllähnliche Abfälle aus Gewerbe und Industrie. Ferner gehören zu den Siedlungsabfällen auch Sperrmüll, Marktabfälle, Straßenkehricht, Bioabfälle sowie getrennt erfasste Wertstoffe wie Glas und Papier. Auch Fäkalien und Klärschlämme gehören dazu.
Nach Möglichkeit sollen diese Abfälle recycelt werden, wie dies im Fall von Glas, Papier und biologischen Abfällen gängige Praxis ist. Der wesentliche Restanteil wird im Allgemeinen der thermischen Verwertung zugeführt und in Abfallverbrennungsanlagen als Brennstoff eingesetzt.
Ersatzbrennstoffe (EBS) bzw. Sekundärbrennstoffe (SBS) sind Brennstoffe, welche aus Abfällen hergestellt werden. Die zur Herstellung von Ersatzbrennstoff verwendeten Abfälle stammen aus Haushalten, Industrie oder Gewerbe. Die Anforderungen an den Brennstoff in Bezug auf den Heizwert und den Schadstoffanteil bestimmen die Aufbereitungstiefe und haben so maßgeblichen Einfluss auf die Brennstoffqualität. Bedeutende Brennstoffparameter sind, neben den emissionsrelevanten Parametern und dem Heizwert, der Chlorgehalt und der Ascheanteil.
Häufig werden die hochkalorischen Fraktionen aus Siedlungs-, Industrie- und Gewerbeabfällen extrahiert. In der Regel erfolgen dazu zunächst eine Vorsortierung und eine Grobzerkleinerung. Anschließend werden diese Abfälle mit unterschiedlichen Verfahren sortiert und von Eisen sowie Nichteisenmetallen befreit.
EBS kann in der sogenannten Mitverbrennung zusammen mit konventionellen Brennstoffen, in Müllverbrennungsanlagen oder als alleiniger Brennstoff in EBS-Kraftwerken thermisch verwertet werden.
Organic-Rankine-Cycle-Anlagen (ORC) funktionieren ähnlich wie Biomasse-Dampfkraftwerke, nutzen jedoch kein Wasser, sondern ein organisches Arbeitsfluid. Grund dafür sind niedrigere Temperaturgefälle zwischen Wärmequelle und Wärmesenke. Mithilfe von ORC-Anlagen kann das Potenzial eines niedrigen Temperaturniveaus jedoch erschlossen werden. Das organische Arbeitsfluid wird mit Hilfe von Thermalöl (Wärmeüberträger) erhitzt und verdampft. Während der Expansion treibt es eine Turbine an und erzeugt elektrische Energie. Die entstandene Wärme wird als Fernwärme genutzt. Im Bereich der Geothermie wird als Arbeitsfluid z.B. Isobutan eingesetzt.
Rauchgaskondensationsanlagen dienen der Wärmerückgewinnung aus den Abgasen und erhöhen dadurch den Wirkungsgrad der Gesamtanlage. Die durch thermische Verbrennungsprozesse erzeugte und in den Rauchgasen enthaltene Restwärme wird durch Kondensation dem Abgas weitestgehend entzogen. Je nachdem, wie die Anlagen in Bezug auf die Wärmerückgewinnung konzipiert und ausgelegt werden, ist es möglich, die Rauchgase bis unter die Taupunktgrenzen herunter zu kühlen. Diese Art der Energierückgewinnung kann effizienzsteigernd zum Beispiel in Heizungsnetzen, als Prozesswärme und/oder für Trocknungsprozesse genutzt werden.
Die Behandlung des Rauchgases zur Reduzierung von Schadstoffen ist ein wesentlicher Baustein in Bezug auf die Errichtung, die Genehmigung und den Betrieb von Feuerungsanlagen. Ziel ist es, in jedem Falle, die Verringerung der Umweltbelastung durch die Umsetzung geeigneter apparativer und verfahrenstechnischer Maßnahmen.
In Abhängigkeit der eingesetzten Brennstoffe und der Feuerungswärmeleistung werden Grenzwerte gesetzlich vorgeschrieben. Staub, Kohlenmonoxid, Stickoxide, Chlorwasserstoffe, Fluorwasserstoffe, Schwefeloxide und Schwermetallverbindungen gehören zu den Schadstoffen, die häufig im Rauchgasstrom zu reduzieren sind, um die entstehenden Emissionen entsprechend zu mindern.
Entstaubungsanlagen dienen der Abscheidung von feinverteilten, festen Fremdbestandteilen aus dem Rauchgas. Zu den am häufigsten zum Einsatz kommenden Apparaten gehören filternde Abscheider, elektrostatische Abscheider und Massenkraftabscheider. Der Einsatz von unterschiedlichen Abscheidern hängt von der Zusammensetzung der Stäube, deren Konzentration, den Platzverhältnissen und der Dimensionierung der Anlage ab.
Häufig werden Fliehkraftabscheider eingesetzt, um die groben Fraktionen des aus dem Kessel austretenden Staubes und insbesondere glühende Aschepartikel aus dem Rauchgas abzuscheiden. Diesem Massenkraftabscheider kann entweder ein Gewebefilter (auch Schlauchfilter) oder ein Elek-trofilter nachgeschaltet werden, um die Staubfracht im Rauchgas weiter zu reduzieren und so den Emissionsgrenzwert einzuhalten. Die Verwendung eines Elektrofilters setzt nicht zwangsläufig voraus, dass ein Massenkraftabscheider vorgeschaltet wird.
Ein geeignetes Konzept ist es, für jede Anlage individuell auszuarbeiten und den Gegebenheiten anzupassen.
Zur Minderung der Emission von Stickoxiden stehen grundsätzlich folgende Verfahren zur Verfügung:
Die Verfahren beruhen auf der Einspritzung von Ammoniak, Harnstoff oder anderen Chemikalien, die mit den NOX im Rauchgas reagieren und diese zu molekularem Stickstoff reduzieren. Typischerweise werden in industriellen Anwendungen wässrige Lösungen von Ammoniak oder von Harnstoff – in seltenen Fällen auch gasförmiges Ammoniak – als Reduktionsmittel eingesetzt.
Verfahren zur Rauchgasreinigung stellen eine Kombination aus Chemisorption der sauren Schadgase d. h. der chemischen Bindung freier Säuren wie Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff und Schwefeldioxid an Additiven – sogenannten Sorbentien – und deren nachfolgender Abscheidung dar. Diese Verfahren lassen sich in drei Klassen unterteilen:
Nasse Verfahren werden traditionell vor allem in Großkraftwerken eingesetzt, da sich die Emissionsgrenzwerte sicher einhalten lassen und gleichzeitig das eingesetzte Additiv annähernd stöchiometrisch umgesetzt wird.
Aufgrund des erheblichen apparativen und finanziellen Aufwands der nassen Verfahren wurden für kleinere Rauchgasströme abwasserfreie – d. h. quasi-trockene und trockene – Verfahren entwickelt. Die trockenen Verfahren zeichnen sich insbesondere durch einen vergleichsweise einfachen Aufbau und ihre kompakte Bauweise aus.
Dem Einzelfall entsprechend ist die apparative und verfahrenstechnische Ausführung der Rauchgasreinigung auszuarbeiten. Wesentlich wird dies von der Anlagengröße, der Schadstofffracht des Brennstoffs und den einzuhaltenden Emissionsgrenzwerten beeinflusst.
Rohrleitungsgebundene Netze können die benötigten Medien aus Abwärme, erneuerbaren oder fossilen Energiequellen vom Standort der Wärmegestehung hin zu den Verbrauchern transportieren. Hierbei kann es sich um Fern-, Nah- oder betriebsinterne Netze handeln.
Das Leistungsspektrum, welches von der SEEGER ENGINEERING angeboten wird ist:
Die Rohrleitungsplanung erfolgt unter Berücksichtigung der Anforderungen aus den technischen Regelwerken für die verschiedensten Medien wie: Warmwasser, Heißwasser, Sattdampf, Heißdampf, Thermoöl, Wasser-Glykol, Frischwasser, Deionat, Kondensat, Druckluft).
Es gibt eine Reihe von vielversprechenden Netztypen, die in Deutschland bisher nur selten und in kleinem Maßstab oder auch gar nicht vertreten sind. Für die meisten dieser Netztypen gibt es aber bereits erfolgreiche Beispiele in anderen europäischen Ländern. Aus energiewirtschaftlicher Sicht sollten neben den bereits etablierten, meist auf Hoch- und Niederdruckheißwasser basierenden Netzkonzepte zukünftig verstärkt innovative Konzepte zur Umsetzung angewendet werden.
Solarthermiefreiflächenanlagen und saisonale Großwärmespeicher, Netze mit hohen Geothermie- und Abwärmeanteilen, Netze mit Großwärmepumpen – unter besonderer Berücksichtigung der Stromsystemdienlichkeit – und kalte Nahwärme, auch in Kombination mit weiteren stromnetzdienlichen Aspekten und endkundenseitigen Maßnahmen.
Folgende Netztypen werden hinsichtlich der Temperaturen und Medien unterschieden:
| Netztyp | Medium | Überdruck [bar] | Temperatur [°C] |
| Dampfnetze | Dampf | 0,1 – 100 | Sattdampf – 520 |
| Hochdruckheißwasser | Wasser | 6 – 20 | 120 – 180 |
| Niederdruckheißwasser | Wasser | 4 – 6 | 70 – 120 |
| Warmwasser | Wasser | 4 – 10 | < 100 |
| Kalte Netze | Wasser | 4 – 10 | < 30 |
| Kältenetze | Wasser | 2 – 5 | < 12 |
| Thermoöl | Öl | 2 – 25 | 180 – 250 |
Die Warmwasser- und Heißwassernetze arbeiten bei Heißwasser in einem Temperaturfenster von 110 – 190 °C bei Warmwasser bis zu einer max. Temperatur von 110°C als Wärmeträger. Die Temperature 110°C beziehen sich nach deutschem Recht auf die Einstellung des Sicherheitstemperaturbegrenzers (STB). Warmwasserkessel bis 100°C unterliegen dem Baurecht, während für Heißwasserkessel über 110°C das Gewerberecht – hier ist die Betriebssicherheitsverordnung maßgeblich – zuständig ist. Das in den Kesseln erwärmte Wasser wird durch Rohrleitungen den Heizkörpern zugeführt, kühlt sich durch Wärmeabgabe ab und kehrt wieder zu den Kesseln zurück, wo der Kreislauf von neuem beginnt.
Die Warmwasserheizung hat unter allen Zentralheizungssystemen in Deutschland die weiteste Anwendung gefunden, fast ausschließlich als geschlossene Pumpenwarmwasserheizung im Zweirohrsystem. Schwerkraftheizungen oder offene Heizungen sowie Einrohrleitungen findet man praktisch nur noch im Bestand.
Heißwasser-Fernwärmeversorgung mit Dampf mit Temperaturen >120°C stellt eine Alternative zur Wärme-Versorgung dar. Die Vorzüge der Heißwasserversorgung gegenüber der Dampf-Versorgung sind jedoch erheblich.
Warmwasser ist in Wassererwärmern bis auf max. etwa 90 °C erwärmbares Trinkwasser. Es wird in der modernen Wirtschaft in großem Umfang gebraucht. Der Haushalt benötigt verhältnismäßig kleine Mengen zur Bereitung von Speisen und Getränken, zum Waschen, Reinigen und zum Baden. Gaststätten, Hotels, Betriebsküchen und Krankenhäuser verbrauchen wesentlich größere Mengen zum gleichen Zweck. In noch größerem Umfang wird es schließlich in gewerblichen und industriellen Betrieben wie Wäschereien, Färbereien, Schlächtereien, Badeanstalten, Hütten und Bergbaubetrieben verlangt.
In Zukunft werden verstärkt Netze mit niedrigen Temperaturniveaus von 8…30 °C zum Einsatz kommen. Hierüber ist das Heizen (über Wärmepumpen) sowie auch das Kühlen möglich. Aufgrund der niedrigen Temperaturen ergeben sich gegenüber herkömmlichen Netzen deutlich niedrigere Wärmeverluste beim Transport, aufgrund der meist geringeren Spreizung sind jedoch oft relativ große Rohrleitungsquerschnitte erforderlich. Die zukünftige Bedeutung solcher Netze ergibt sich insbesondere vor dem Hintergrund der Sektorenkopplung (siehe hierzu auch „Wärmespeicher“).
Im Sprachgebrauch hört man die Begriffe nassen Dampf, feuchten Dampf, frischen Dampf oder heißen Dampf. Nachfolgend sollen die drei wesentlichen Dampf-Sorten, welche öfter verwendet werden, erläutert werden.
Wird Wasser erwärmt, entsteht Wasserdampf. Diesen Wasserdampf nennen wir Sattdampf. Es besteht eine Abhängigkeit zwischen Druck und Temperatur. Kennt man die Temperatur, kann man den Druck ermitteln und kennt man den Druck, so ist auch die Temperatur bekannt. In dem Mollier Diagramm ist diese Abhängigkeit dargestellt. Im Sattdampf befinden sich immer noch Wassertröpfchen. Es ist also noch ein bestimmter Prozentsatz von Feuchtigkeit vorhanden. Der Prozentsatz der beinhalteten Feuchtigkeit ist ein Unterscheidungskriterium zu einer anderen Dampfsorte dem Heißdampf.
Wird Sattdampf erhitzt, nimmt die Feuchtigkeit ab. Die noch vorhandenen Wassertröpfchen werden kleiner und gehen auch in die Dampfphase über. Bei Temperaturen ab 10-20°C über Sattdampftemperatur spricht man schon von einer Überhitzung. Dampf mit einer Temperatur von 5°C bis 10°C über Sattdampftemperatur ist bei technischen Anwendungen üblich. Auf Grund des schlechteren Wärmeübergangs ist Heißdampf das bessere Medium für den Wärmetransport. Auf Grund des guten Wärmeüberganges ist Sattdampf das bessere Medium zur Wärmeübertragung.
Dieser Dampf entsteht aus Kondensat hinter Druckreduzierungen. Diese Dampfmenge wird auch oft als Brüdendampf bezeichnet.
Kühlt Sattdampf oder Heißdampf ab, entsteht Kondensat. Kondensat ist grundsätzlich flüssig und hat die Eigenschaften von heißem Wasser. Je nach Druck, kann Kondensat bei einer Nachverdampfung auch zum Beheizen verwendet. Dampf entsteht bereits bei geringen Druckdifferenzen von allein. Kondensat fällt im Dampfkreislauf kontinuierlich an und wird in Tanks gesammelt. Zum Fördern von Kondensat werden Kondensatpumpen eingesetzt.
Wärmeträgeranlagen finden in vielen produzierenden Branchen Anwendung. Aufgrund ihres Arbeitsmediums (des sogenannten „Wärmeträgermediums“, allgemein auch „Wärmeträgeröl“, „Thermalöl“ oder „Thermoöl“ genannt) werden diese Anlagen vielfach auch als „Thermalölanlagen“ oder „Thermoöl-Heizanlagen“ bezeichnet.
Wärmeträgeranlagen zeichnen sich im Gegensatz zu Heißwasser- oder Dampfanlagen – zeichnen insbesondere dadurch aus, dass sie Prozesswärme in einem sehr weiten Temperaturbereich nahezu drucklos bereitgestellt wird. So ist für die Standard-Anwendung bis zu einer maximalen Vorlauftemperatur von 300 °C eine Auslegung nach PN 16 ausreichend, bis 350 °C erfolgt diese nach PN 25 und bis 400 °C nach PN 40.
Dabei ist hervorzuheben, dass mit einem geeigneten „Thermoöl“ eine Temperatur von 350 °C quasi drucklos erreicht werden kann. Es ist lediglich der durch die Umwälzpumpe hervorgerufene Druck zu berücksichtigen.
Die Anforderungen an Wärmeträgeröle sind weit gefächert und hängen vor allem von der jeweiligen Anwendung ab. Wichtig ist eine gute thermische Stabilität und niedrige Viskosität, ein möglichst hoher Flammpunkt sowie gute Wärmeübertragungseigenschaften. Daneben sollte der Wärmeträger nicht korrosiv oder toxisch sein, eine niedrige Feuergefährlichkeit aufweisen und gut zu entsorgen sein.
Wärmespeicher sind insbesondere an Standorten mit starken Bedarfsschwankungen sinnvoll um die zu installierende Erzeugungskapazität (z. B. von Kesselanlagen) zu reduzieren indem Spitzen über Wärmespeicher gedeckt werden. Das Speichern von Wärme hat eine immer stärkere Bedeutung gewonnen, da vor dem Hintergrund des Ausbaus der Erneuerbaren Energien im Stromnetz die Unterschiede zwischen Erzeugungskapazität und Strombedarf stärker schwanken als bisher. Vor dem Hintergrund der Sektorenkopplung von Wärme und Strom können z. B. KWK-Anlagen flexibilisiert und Nahwärmenetze hinsichtlich der Betriebsweise der Erzeugereinheiten optimiert werden.
Ein Dampfspeicher dient der Speicherung von Dampf, sodass dieser im Bedarfsfall schnell bereitgestellt werden kann und bei Überschussproduktion nicht verworfen werden muss. Dadurch ist es möglich einen stark fluktuierenden Dampfbedarf mit einer Biomasse-Kesselanlage zu decken, deren vergleichsweise langsame Laständerungsgeschwindigkeit durch einen Dampfspeicher kompensiert wird.
Prinzipiell kann Dampf entweder dampfförmig oder flüssig gespeichert werden. Die Speicherung von Dampf in der Gasphase wird, wegen des großen benötigten Speichervolumens, sehr selten eingesetzt. In der Regel wird der Dampf bzw. die Dampfenergie auf Wasser übertragen und so gespeichert.
Im Regelbetrieb erzeugt ein Dampferzeuger eine nach Möglichkeit konstante Dampfmenge. Nimmt der Dampfbedarf dann schlagartig ab, wird der überschüssig erzeugte Dampf in einen teilweise mit Wasser gefüllten Behälter geleitet. Die Temperatur des Wassers und der Druck im geschlossenen Behälter steigen dadurch an.
Überschreitet der Dampfbedarf die Produktionskapazität des Dampferzeugers, wird der Dampfspeicher entladen. Der Druck im Behälter wird durch die Öffnung des Austrittsregelventils reduziert, sodass, das heiße Wasser im Behälter verdampft und an das Dampfnetz abgegeben werden kann. Aufgrund der Druckschwankungen zwischen Be- und Entladung des Speichers wird dieser auch als Druckabfall-Dampfspeicher bezeichnet.
Transformatoren spielen eine wichtige Rolle bei der Übertragung von elektrischer Energie in unterschiedlichen Spannungsebenen. Bei der Planung von Transformatoren müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie beispielsweise der benötigte Leistungsbereich, die Spannungsebene und die Umgebung.
Eine wichtige Unterscheidung bei der Planung von Transformatoren betrifft die Bauart des Isoliermaterials. Hier gibt es zwei gängige Varianten: Öltransformatoren und Gießharztransformatoren.
Öltransformatoren werden seit Jahrzehnten in der Energietechnik eingesetzt. Sie verwenden als Isoliermaterial spezielle Öle, die gleichzeitig als Kühlmedium dienen. Bei der Planung von Öltransformatoren müssen Faktoren wie das benötigte Ölvolumen, die Ölqualität sowie die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen berücksichtigt werden. Die Installation von Öltransformatoren erfordert spezielle Maßnahmen zum Schutz von Umwelt und Gesundheit, da das Öl im Falle von Leckagen negative Auswirkungen haben kann.
Eine moderne Alternative zu Öltransformatoren sind Gießharztransformatoren. Sie verwenden als Isoliermaterial spezielle Gießharze, die die gleichen Isolationseigenschaften wie Öltransformatoren aufweisen, jedoch umweltfreundlicher sind. Gießharztransformatoren haben eine höhere thermische Stabilität und können auch bei höheren Temperaturen betrieben werden, was ihre Lebensdauer verlängert. Die Installation von Gießharztransformatoren ist einfacher und erfordert weniger Platz als bei Öltransformatoren.
Bei der Planung von Transformatoren müssen auch die Anforderungen an die Spannungsebene berücksichtigt werden. Hier gibt es verschiedene Spannungsebenen, wie Hochspannungstransformatoren, Mittelspannungstransformatoren und Niederspannungstransformatoren.
Zusammenfassend gibt es bei der Planung von Transformatoren verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, wie die Bauart des Isoliermaterials, die Spannungsebene und die Umgebung. Eine wichtige Unterscheidung betrifft die Bauart von Öltransformatoren und Gießharztransformatoren. Beide Varianten haben ihre Vor- und Nachteile und sollten unter Berücksichtigung der Anforderungen sorgfältig ausgewählt werden.
Die Planung von Mittelspannungsanlagen ist ein wichtiger Bestandteil der Energieversorgung und erfordert ein hohes Maß an Fachwissen und Erfahrung. Mittelspannungsanlagen dienen der Verteilung elektrischer Energie in Spannungsbereichen zwischen 1 kV und 36 kV und finden in unterschiedlichen Anwendungen Verwendung, so in der Industrie oder der Kraftwerkstechnik.
Bei der Planung einer Mittelspannungsanlage sind verschiedene Aspekte, wie die Auswahl der geeigneten Bauform, die Dimensionierung der Anlage und die Festlegung der Schutzmaßnahmen zu beachten.
Eine wichtige Unterscheidung bei der Planung von Mittelspannungsschaltanlagen betrifft die Bauform der Schaltanlage. Hier gibt es zwei gängige Varianten: luftisolierte Schaltanlagen und gasisolierte Schaltanlagen.
Luftisolierte Schaltanlagen sind die ältere der beiden Bauformen und werden seit Jahrzehnten in der Energietechnik eingesetzt. Bei diesen Schaltanlagen erfolgt die Isolation der Schaltfelder durch Luft. Die Schaltfelder sind dabei in der Regel als offene Gitterstruktur ausgeführt und haben einen Abstand von mehreren Metern zueinander. Luftisolierte Schaltanlagen haben den Vorteil, dass sie relativ günstig sind und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Allerdings benötigen sie auch viel Platz und sind anfällig gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und Verschmutzung.
Eine moderne Alternative zu luftisolierten Schaltanlagen sind gasisolierte Schaltanlagen. Diese Schaltanlagen nutzen statt Luft spezielle Isoliergase, die eine höhere Isolationsleistung aufweisen. Die Schaltfelder sind dabei kompakter und haben einen geringeren Abstand zueinander, was Platz spart. Gasisolierte Schaltanlagen sind auch widerstandsfähiger gegenüber Umwelteinflüssen und benötigen weniger Wartungsaufwand. Allerdings sind sie auch teurer in der Anschaffung und erfordern spezielle Maßnahmen zum Umgang mit dem Isoliergas.
Bei der Planung von Mittelspannungsanlagen muss auch die Auswahl der geeigneten Schutzmaßnahmen berücksichtigt werden. Dazu zählen beispielsweise Überspannungsschutz und Fehlerstromschutz, um vor kurzzeitigen Spannungsspitzen und vor Stromausfällen zu schützen.
Die Aufstellräume sind zu belüften oder zu klimatisieren.
Zusammenfassend gibt es unterschiedliche Bauformen von Mittelspannungsanlagen, die je nach Anforderungen und Umgebung eingesetzt werden können. Eine sorgfältige Planung und Auswahl der Bauform sowie der Schutzmaßnahmen ist unerlässlich, um eine zuverlässige und sichere Stromversorgung zu gewährleisten.
Die Planung von Niederspannungsanlagen ist ein wichtiger Schritt bei der Installation einer sicheren und zuverlässigen Stromversorgung in Industrieanlagen und Gebäuden. Niederspannungsanlagen dienen der Verteilung elektrischer Energie in Spannungsbereichen bis zu 1000 Volt.
Die Planung einer Niederspannungsanlage umfasst verschiedene Schritte, wie die Auswahl der geeigneten Bauform, die Dimensionierung der Anlage und die Festlegung der Schutzmaßnahmen. Eine wichtige Rolle spielen hierbei die unterschiedlichen Bauformen von Niederspannungsanlagen, die je nach Anforderungen und Umgebung variieren können.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung als Niederspannungsverteilungen. Hierbei handelt es sich um eine Sammelschiene, die in einem Schaltkasten untergebracht ist und die Stromversorgung für mehrere Verbraucher bereitstellt. Schaltanlagen können je nach Bedarf erweitert oder ergänzt werden und bieten somit eine hohe Flexibilität bei der Anpassung der Stromversorgung.
Bei der Planung von Niederspannungsanlagen müssen auch die geeigneten Schutzmaßnahmen berücksichtigt werden. Dazu zählen beispielsweise Fehlerstromschutzschalter und Überspannungsschutz, um vor Stromausfällen oder Kurzschlüssen zu schützen.
Hochspannungsschaltanlagen übertragen die elektrische Energie auf der Hochspannungsebene. Bei der Planung von Hochspannungsschaltanlagen müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie beispielsweise der benötigte Leistungsbereich, die Spannungsebene, die Anzahl der Schaltfelder und die Umgebung.
Eine wichtige Unterscheidung bei der Planung von Hochspannungsschaltanlagen betrifft die Bauform der Schaltanlage. Hier gibt es zwei gängige Varianten: luftisolierte Schaltanlagen und gasisolierte Schaltanlagen.
Luftisolierte Schaltanlagen sind die ältere der beiden Bauformen und werden seit Jahrzehnten in der Energietechnik eingesetzt. Bei diesen Schaltanlagen erfolgt die Isolation der Schaltfelder durch Luft. Die Schaltfelder sind dabei in der Regel als offene Gitterstruktur ausgeführt und haben einen Abstand von mehreren Metern zueinander. Luftisolierte Schaltanlagen haben den Vorteil, dass sie relativ günstig sind und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Allerdings benötigen sie auch viel Platz und sind anfällig gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und Verschmutzung.
Eine moderne Alternative zu luftisolierten Schaltanlagen sind gasisolierte Schaltanlagen. Diese Schaltanlagen nutzen statt Luft spezielle Isoliergase wie Schwefelhexafluorid (SF6), die eine höhere Isolationsleistung aufweisen. Die Schaltfelder sind dabei kompakter und haben einen geringeren Abstand zueinander, was Platz spart. Gasisolierte Schaltanlagen sind auch widerstandsfähiger gegenüber Umwelteinflüssen und benötigen weniger Wartungsaufwand. Allerdings sind sie auch teurer in der Anschaffung und erfordern spezielle Maßnahmen zum Umgang mit dem Isoliergas.
Bei der Planung von Hochspannungsschaltanlagen müssen auch die Anforderungen an die Spannungsebene und die benötigte Schaltleistung berücksichtigt werden. Hier gibt es verschiedene Hochspannungsbereiche wie beispielsweise 110 kV, 220 kV oder 380 kV. Die Schaltanlagen müssen entsprechend dimensioniert werden, um die geforderte Leistung zu gewährleisten.
Zusammenfassend gibt es bei der Planung von Hochspannungsschaltanlagen verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, wie die Bauform der Schaltanlage, die Spannungsebene, die Anzahl der Schaltfelder und die Umgebung. Eine wichtige Unterscheidung betrifft die Bauform von luftisolierten Schaltanlagen und gasisolierten Schaltanlagen. Beide Varianten haben ihre Vor- und Nachteile und sollten unter Berücksichtigung der Anforderungen sorgfältig ausgewählt werden.
Beleuchtung beschreibt die Bestrahlung von Elementen zur Erfassungsmöglichkeit des Menschlichen Auges, dabei unterscheidet man in natürlicher und künstlicher Beleuchtung.
Natürliche Beleuchtung ist ohne das Aufbringen von künstlicher Energie vorhanden und somit kostenneutral und hat keine Veränderung der Umwelt zu Folge, natürliche Beleuchtung lässt sich nicht steuern, nur verändern.
Künstliche Beleuchtung ist eine, durch Energieumwandlung erzeugte Beleuchtung, die einer künstlich erzeugten Energieform entspringt. Damit ist künstliche Beleuchtung mit Aufwand und Kosten verbunden, sie lässt sich steuern und kontrollieren. Daher wird künstliche Beleuchtung überall da eingesetzt, wo natürliche Beleuchtung nicht oder nicht ausreichend vorhanden ist.
Da künstliche Beleuchtung kann einen großen Einfluss auf das Wohlbefinden und die Sicherheit im Alltag nehmen. Mit verschiedenen Lichtfarben können Gemütszustände bei Menschen begünstigt oder abgewendet werden. Die Lichtfarbe im Weißbereich wird auch als Farbtemperatur in Kelvin gemessen und reicht von rot über weiß ins hellblaue hinein, es handelt sich um den Vergleich der Lichtfarbe zu einem thermischen Strahler, daher der Wert als Temperatur.
Im Zeitalter des bewussten Umgangs mit Ressourcen, kann durch Regelung der Beleuchtung wie z.B. der gedimmten Zuleuchtung von natürlicher Beleuchtung, oder der Verschattung von natürlicher Beleuchtung, viel Energie eingespart werden. Möglich ist dies durch Gebäudesystemtechnik und den nötigen Sensoren zur Lichtstärkenerkennung. Auch die Anwesenheitserkennung bei Arbeitsbeleuchtung kann große Vorteile im Energieverbrauch verschaffen.
Beleuchtung in der Gebäudetechnik betreffen also folgende Punkte:
Fernmeldeanlagen und Sprechanlagen sind Telekommunikation Gebäude intern und extern. Seit seinen Anfängen 1860 (erforscht von Philipp Reis) bis heute ist viel passiert und der ursprüngliche Name Telephone, Kunstwort aus den altgriechischen Worten „weit“ und „Stimme“ passt eher weniger zu dem modernen Datennetz, indem alle Informationen, auch die Sprache, in Datenpaketen binär verschickt werden.
Als Sprechanlage bezeichnet man heute meist eine autark funktionierende, Gebäude oder Grundstücks interne elektronische Gegensprechanlage, die es ermöglicht räumlich entfernt mit einer anderen Person zu kommunizieren. Aus sicherheitstechnischen, ökonomischen und Komfort Gründen, werden diese Anlagen häufig an Außentüren und Toren, in Sicherheitsrisiko behafteten Anlagenteilen und als zentrale Informationsausgabe genutzt.
Fernmeldeanlagen umfassen einen Zugriffspunkt zum Weltweiten Kommunikationsnetz und einer Verteilung auf mehrere Sprachendgeräte. Der heutige Standard ist die IP-Telefonie, welche eine Vielzahl an Funktionen bietet, so sind Telefonkonferenzen, Bildübertragungen und Computergetätigte Anrufe möglich. Die mit der EDV geteilte Infrastruktur lässt die Flexibilität gegenüber der Vorgängersysteme Analog und ISDN wachsen.
Baurechtliche Verordnungen und Forderungen legen fest, in welchen Objekten sicherheitstechnische Anlagen, wie bspw. Brandmeldeanlagen, verbaut werden müssen.
Daher sind in vielen Gebäuden und industriell genutzten Anlagen, Garagen, Verkaufsstätten, Versammlungsstätten, Beherbergungsstätten, Hochhäusern oder Krankenhäusern technische Anlagen und Einrichtungen installiert, die auch bei Störungen der Stromversorgung oder im Brandfall wichtige Aufgaben erfüllen müssen.
Als Sicherheitstechnische Anlagen und Einrichtungen gelten:
Dienen diese Anlagen zur Rettung von Menschen und Tieren und führen dazu ggf. wirksame Löscharbeiten zu unterstützen, werden sie „Sicherheitstechnische Anlagen und Einrichtungen“ genannt.
Statistisch belegt ist, dass die Dauer von Stromausfällen in Deutschland immer weiter zurückgeht. Waren es im Jahr 2006 noch über 20 Minuten, musste man in Deutschland im Jahr 2019 im Durchschnitt nur noch 12,2 Minuten auf elektrische Energie verzichten.
Allerdings können bereits kürzeste Unterbrechungen der Energieversorgung in industriellen Anlagen, in Krankenhäusern, Datenzentren und öffentlichen Gebäuden ausreichen, um schwerwiegende Schäden und Gefährdungen anzurichten. USV- und Netzersatzanlagen schützen davor.
Netzersatzanlagen bestehen i.d.R. aus einem Verbrennungsmotor und einem Generator. Sie stellen im Notfall die Stromversorgung sicher, wenn nötig auch über einen längeren Zeitraum und sie sind in bestimmten Bereichen gesetzlich vorgeschrieben. Die Netzersatzanlage mit Netzüberwachung dient bei einem Stromausfall als vollautomatischer Netzersatz. Allerdings benötigt eine Netzersatzanlage einige Sekunden bis der Motor gestartet ist und die Stromversorgung übernommen werden kann.
Dieser Zeitraum kann mit einer USV-Anlage (unterbrechungsfreie Spannungsversorgung) überbrückt werden, da eine solche Anlage je nach Ausführung sofort die weitere Versorgung übernimmt. Der Einsatz von USV-Anlagen ist aber zeitlich begrenzt da die Energieversorgung über Batteriespeicher und bei größeren Anlagen auch über Schwungräder erfolgt.
Man unterscheidet hier nach online USV-Anlagen, die absolut unterbrechungsfrei die weitere Versorgung übernimmt und offline USV-Anlagen, die nur wenige Millisekunden für das Umschalten der Anlage benötigen.
Automatisierungen finden in der Industrie wie auch im privaten Bereich eine zunehmend steigende Position. Ein Prozess, der aufgrund von Einflüssen geregelt abläuft, wird statt von einem Menschen von einem Automaten übernommen, dabei folgt der Automat einem vorgegebenen Programmablauf, der die Referenzen aus Mess- und Regelungstechnik erfasst und nachjustiert.
Wie das Wort Automation, Automatos- altgriechisch für sich selbst bewegend, sagt ist der Ablauf eines Prozesses nach der Errichtung dieser Anlage ohne weiteres menschliches Zutun, möglich.
Bei der Automatisierungstechnik handelt es sich um eine elektrotechniche Datenverarbeitung die einen Teilberech des Anlagenbaus, der Elektrotechnik und der Ingenieurswissenschaften im Maschinenbau betrifft und so zu einem Knotenpunkt des heutigen Lebens wurde, ohne den das Leben wie wir es kennen nicht mehr möglich wäre.
Steuerungen sind ein zentrales Element der Automatisierungstechnik.
Der Begriff Steuerungstechnik bzw. industrielle Steuerungstechnik steht stellvertretend für Vorrichtungen, die steuern, regeln, überwachen, Daten sammeln, kommunizieren und diagnostizieren.
In der Automatisierungstechnik versteht man unter „steuern“ die Beeinflussung eines Material- oder Energieflusses durch einen Regelkreis, in dem mehrere Signale verarbeitet werden. Das Resultat beeinflusst wiederum den Regelkreis, und die Eingangsgröße beeinflusst die gesteuerte Ausgangsgröße.
Der Begriff Leittechnik wird in unterschiedlichen Anwendungsbereichen angepasst genutzt. Dabei wird der Begriff Leittechnik zumindest als Sammelbegriff für folgende drei Bereiche genutzt:
Im Zusammenhang mit Energieerzeugungsanlagen versteht man darunter das Sammeln der Datenströme im Feld und die Vorbereitung in der Regelungstechnik.
Die Erfassung und Ausgabe von Prozesssignalen über Sensoren und Aktoren kann heute vielfältig erfolgen: zentral oder dezentral, über 4…20mA / HART, oder Bussystemen. Um die Vielzahl verschiedener I/O Prozesssignale sicher zu verarbeiten, sind vielfältige Möglichkeiten vorhanden.
Bei der zentralen Leittechnik kommunizieren in der Feldebene dezentrale Peripheriegeräte wie Remote I/O-Stationen mit ihren I/O-Baugruppen, Transmittern, Antrieben, Ventilen oder Bedienterminals über ein Bussystem mit den Automatisierungssystemen. Ein Bussystem deckt alle Anforderungen der Prozessindustrie ab und hat sich als robustes und zuverlässiges Kommunikationsmedium für den Feldbereich bewährt.
Über ein industriell Ethernet kommunizieren die Automatisierungsstationen mit der redundanten Serverstationen. Die Bedienung erfolgt über die Bedienstationen. Hierbei wird auf den Einsatz von dezentralen Black Boxen weitestgehend verzichtet. Über Engineeringstationen ist der Zugriff auf die Programmierung der Regel- und Steuerkreis und somit eine Optimierung im laufenden Prozess möglich.
Bei dezentralen Systemen werde üblicher Weise in den verschiedenen Gewerken einer Energieerzeugungsanlage die Steuerungs- und Regeltechnik in einzelnen Steuerungen realisiert. Somit sind oftmals eine Vielzahl von diesen Black Boxen in einem übergeordneten Leitsystem zu integrieren. Hierbei werden Kommunikationsbaugruppen in den Black Boxen integriert welche dann über eine Busankopplung mit dem übergeordneten Leitsystem kommuniziert.
Bussysteme (Binary Unit System) bezeichnen ein Informationsnetz, welches aus mindestens drei definierten Komponenten besteht.
Verbunden werden diese auch Teilnehmer genannten Komponenten mit mindestens 2 leitfähigen Verbindungen, in manchen Bussystemen ist eine definierte Struktur zu beachten und teilweise am Ende des Stranges mit einem Endwiderstand zu versehen.
Im Gegensatz zum IP Protokoll, ist der Bus zwar „langsamer“ es können nicht so viele Daten in gleicher Zeit übermittelt werden, dafür ist er aber weniger anfällig für Störungen durch elektromagnetische Einflüsse, auch ist sein gesamter Aufbau preisgünstiger, da alle Teilnehmer sich einen Übertragungsweg teilen und in der Bedienung und Funktion einfacher gehalten.
Bussysteme werden oft in der Leittechnik verwendet. In Gebäuden spart diese Variante Material und Kosten und lässt die Funktionen auch im Nachhinein sehr flexibel gestaltbar werden.
Im Automobil Sektor spart der CAN Bus Gewicht und schont damit Ressourcen bei gesteigertem Komfort.
Stromspeicher sind eine wichtige Komponente für die zukünftige und nachhaltige Energieversorgung. Sie ermöglichen es, überschüssige Energie aus erneuerbaren Energiequellen wie Solar- und Windenergie zu speichern und bei Bedarf abzurufen. Bei der Planung von Stromspeichern müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, beispielsweise die benötigte Kapazität, die Entladetiefe, die Lade- und Entladerate und die Lebensdauer des Speichers.
Eine wichtige Unterscheidung bei der Planung von Stromspeichern betrifft die Bauform des Speichers. Hier gibt es verschiedene Varianten wie Batteriespeicher, Flüssigluftspeicher und Pumpspeicherwerke.
Batteriespeicher sind die gängigste Bauform von Stromspeichern. Sie bestehen aus Lithium-Ionen-Batterien oder anderen Batterietechnologien und haben den Vorteil, dass sie flexibel einsetzbar sind und eine hohe Effizienz aufweisen. Batteriespeicher können in verschiedenen Größen und Kapazitäten ausgeführt werden und eignen sich sowohl für stationäre Anwendungen als auch für den Einsatz in Elektrofahrzeugen.
Flüssigluftspeicher sind eine Alternative zu Batteriespeichern und nutzen Luft als Speichermedium. Dabei wird überschüssige Energie genutzt, um Luft in einem Kompressor zu verdichten, die dann in einem Tank gespeichert wird. Bei Bedarf wird die Luft wieder expandiert, um Energie zu erzeugen. Flüssigluftspeicher haben den Vorteil, dass sie eine höhere Speicherkapazität als Batteriespeicher aufweisen und günstiger sein können. Allerdings sind sie auch aufwändiger in der Installation und erfordern spezielle Vorrichtungen zur Speicherung und Rückgewinnung der Energie.
Pumpspeicherwerke sind eine weitere Möglichkeit zur Speicherung von Energie. Hierbei wird überschüssige Energie genutzt, um Wasser in einen höher gelegenen Speicher zu pumpen. Bei Bedarf wird das Wasser wieder abgelassen und durch Turbinen geleitet, um Strom zu erzeugen. Pumpspeicherwerke haben den Vorteil, dass sie eine hohe Speicherkapazität aufweisen und schnell auf schwankende Energiebedarfe reagieren können. Allerdings erfordern sie auch eine geeignete topographische Lage und können unter Umständen negative Umwelteinflüsse auf Flora und Fauna haben.
Bei der Planung von Stromspeichern müssen auch die Anforderungen an die Anwendung berücksichtigt werden. So sind beispielsweise Batteriespeicher besser für kleinere Kapazitäten und schnelle Entladungen geeignet, während Flüssigluftspeicher und Pumpspeicherwerke für größere Kapazitäten und langsamere Entladungen besser geeignet sein können.
Zusammenfassend gibt es bei der Planung von Stromspeichern verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, wie die benötigte Kapazität, die Entladetiefe, die Lade- und Entladerate und die Lebensdauer des Speichers.
Pelletierranlagen verwandeln naturbelassene Biomassen in Brennstoffe, die die Nutzung von Öl und Gas in Privathaushalten und bei Energieerzeugern ersetzen können.
Mit dem Inkrafttreten der EU-Norm 14961-2 liegt erstmals eine europaweit einheitliche Norm für Holzpellets vor. Die EU-Norm 14961-2 für Holzpellets teilt Pellets in drei Güteklassen ein: die Klassen A1 und A2 für den Endverbraucher und die Industriepellets der Klasse B.
Bei der Veredelung zu diesen Brennstoffen wird dem Rohmaterial Wasser entzogen und somit der Heizwert gesteigert. Diese Heizwertsteigerung ist die Voraussetzung für die Nutzung von naturbelassenen Biomassen in vollautomatisierten Kleinfeuerungsanlagen (z. B. Pelletheizungen), die somit den Bedienkomfort einer Öl- oder Gasheizung erreichen. Der Einsatz von Industriepellets in großen Kraftwerken – auch im Rahmen des „co-firing“ (der Mitverbrennung mit fossilen Brennstoffen) –spielt in zunehmendem Maße in Ländern, die das Kyoto-Protokoll unterzeichnet haben, eine Rolle.
Pelletierungsanlagen sind vollautomatisierte Produktionsanlagen, in denen über mehrere Prozessstufen die Verfestigung des Rohstoffes stattfindet. Hierdurch werden die Transporteigenschaften von Biomasse verbessert und ein ökonomisch-ökologischer Einsatz von Brennstoffen wird ermöglicht.
Brikettieranlagen verwandeln naturbelassene Biomassen in Brennstoffe, die die Nutzung von fossilen Brennstoffen wie z. B. Öl, Gas oder Kohle ersetzen können.
Brikettierungsanlagen sind vollautomatisierte Produktionsanlagen, in denen nach der Trocknung eine Verfestigung des Rohstoffes durch mechanische oder hydraulische Brikettpressen erfolgt. Die Form und Größe der Briketts können dabei je nach Anlagenfabrikat variieren. Nach dem Brikettierprozess erzeugt eine Kühlstrecke durch langsame Abkühlung die Härtestabilisierung.
Die aus naturbelassenen Holzspänen hergestellten Presslinge können in privaten Kleinfeuerungen (Kaminöfen) aber auch im Rahmen des „co-firing“ (der Mitverbrennung mit fossilen Brennstoffen) in größeren Anlagen eingesetzt werden.
Seit dem Inkrafttreten verschärfter Emissionsanforderungen zeigt sich, dass eine emissionsarme energetische Nutzung von Holzsortimenten nicht allein eine Frage von Feuerung und Abgasreinigung, sondern insbesondere auch der verfahrensgerechten Brennstoffaufbereitung ist. So kann es wirtschaftlich sein, verstärkt in Zerkleinerungs- Sieb- und Sortiertechnik zu investieren, um die Kosten für den nachgeschalteten Prozess zu verringern.
Um diesen Aspekten zu genügen, gibt es eine vielfältige Technik zur Lagerung, zum Transport und zur Aufbereitung.
Der Anlieferzustand des Rohstoffes, seine Stückigkeit, Verunreinigungen durch Mineralien (Steine, Erde) oder Fremdstoffe wie Eisen entscheiden über den Materialaufschluss.
Aus dem Sägewerksbereich kennen wir die Anlagentechnik, die das Stammmaterial entrindet, Holz vermisst, zuschneidet, und Rand- und Kappstücke ausschleust.
Es gibt je nach Erfordernis, mobile oder stationäre Aggregate (Hackmaschinen, Mühlen), die das Holzmaterial in die benötigte Körnung zerkleinern. Nachgeschaltete Siebmaschinen, Metall- und Nichtmetallabscheider oder Schwergutabscheider scheiden die Störstoffe aus.
Das Holzmaterial kann über Radlader oder automatische Förderer zur Lagerung z. B. in Schubbodenanlagen mit Austragung oder Bunkersysteme mit Kranbeschickung erfolgen
Unsere Fachleute beraten Sie in allen Fragen der Energieeffizienz um insbesondere Energiekosten zu senken. Wir bieten verschiedene Dienstleistungen an, wie beispielsweise Energieberatungen, Energieaudits und die Erstellung von Energiekonzepten. Dabei werden die spezifischen Anforderungen und Bedürfnisse des Auftraggebers berücksichtigt.
Da es verschiedene Arten von Energieberatern gibt, die sich auf unterschiedliche Bereiche spezialisiert haben, ist auf den richtigen Fachmann zu setzen. Eine wichtige Unterscheidung betrifft die Art der Gebäude, für die sie tätig sind. So gibt es Energieberater für Wohngebäude, Nichtwohngebäude und kleine und mittelständische Unternehmen (KMU).
Energieberater für Gebäude sind darauf spezialisiert, die Energieeffizienz von Wohngebäuden zu verbessern. Sie helfen Hausbesitzern dabei, die Energiekosten zu senken, indem sie eine Reihe von Maßnahmen empfehlen, wie beispielsweise die Verbesserung der Wärmedämmung, den Austausch von Fenstern und Türen oder die Installation von energieeffizienten Heizsystemen. Energieberater für Gebäude können auch bei der Beantragung von Fördermitteln und der Auswahl von geeigneten Handwerkern unterstützen.
Energieberater für Nichtwohngebäude sind auf die Energieeffizienz von Gewerbegebäuden und öffentlichen Gebäuden spezialisiert. Sie helfen Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen dabei, ihre Energiekosten zu senken, indem sie eine Reihe von Maßnahmen empfehlen, wie beispielsweise die Optimierung der Heizungs- und Lüftungssysteme, die Installation von energiesparenden Beleuchtungssystemen oder die Verwendung von erneuerbaren Energien. Energieberater für Nichtwohngebäude können auch bei der Beantragung von Fördermitteln und der Auswahl von geeigneten Handwerkern unterstützen.
Energieberater für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) sind darauf spezialisiert, die Energieeffizienz von kleinen und mittelständischen Unternehmen zu verbessern. Sie helfen Unternehmen dabei, ihre Energiekosten zu senken, indem sie eine Reihe von Maßnahmen empfehlen, wie beispielsweise die Optimierung der Heizungs- und Lüftungssysteme, die Installation von energiesparenden Beleuchtungssystemen oder die Verwendung von erneuerbaren Energien. Energieberater für KMU können auch bei der Beantragung von Fördermitteln und der Auswahl von geeigneten Handwerkern unterstützen.
In jedem Fall ist unsere Leistung darauf ausgerichtet, eine effiziente Nutzung von Energie zu fördern und Energiekosten zu senken. Durch eine sorgfältige Planung und Umsetzung von Energiesparmaßnahmen kann ihr Unternehmen oder Sie als Privatpersonen nicht nur ihre Energiekosten senken, sondern auch einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Energieberater spielen dabei eine wichtige Rolle, indem sie ihr Fachwissen und ihre Erfahrung nutzen, um individuelle Lösungen für jeden Kunden zu finden.
Rohrleitungsengineering ist ein wichtiger Teil der Ingenieursdisziplin, der sich mit dem Entwurf, der Installation, dem Betrieb und der Wartung von Rohrleitungen beschäftigt. Rohrleitungen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter die Förderung von Flüssigkeiten und Dampf, die Abwasserentsorgung, die Versorgung mit Trinkwasser und die Prozessindustrie.
Das Rohrleitungsengineering umfasst eine Vielzahl von technischen Disziplinen, darunter Mechanik, Thermodynamik, Hydraulik, Materialwissenschaften und Steuerungstechnik. Die Planung und Konstruktion von Rohrleitungen erfordert ein tiefes Verständnis dieser Disziplinen sowie umfangreiche Kenntnisse über die Anforderungen der Anwendung.
Das Rohrleitungsengineering beginnt mit der Planung und dem Entwurf der Rohrleitung. Hierbei müssen die Anforderungen der Anwendung, die Rohrleitungstrasse, die Art des zu befördernden Mediums, der Druck und die Temperatur berücksichtigt werden. Die Auswahl der Rohrleitungsmaterialien ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, da die Materialien je nach Anwendung und Betriebs- bzw. Auslegungsbedingungen ausgewählt werden müssen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Rohrleitungsengineering ist die Installation der Rohrleitung. Hierbei müssen viele Faktoren berücksichtigt werden, wie die Befestigungsmöglichkeiten, die Art des Gebäudes, die Verlegehöhe der Rohrleitung und die Umgebung, in der die Rohrleitung installiert wird. Die Installation von Rohrleitungen erfordert weiterhin umfangreiche Kenntnisse über Schweiß- und Verbindungstechniken sowie über die Anwendung von Dichtungsmitteln. Die Inbetriebnahme umfasst die Überprüfung und Tests der Rohrleitung, um sicherzustellen, dass sie den gestellten Anforderungen entspricht und dass alle Systeme ordnungsgemäß funktionieren. Die Wartung von Rohrleitungen umfasst die Überwachung des Betriebs, die Wartung von Ventilen und Dichtungen sowie die Reparatur von Schäden oder Ausfällen.
Die Rohrstatik ist ein wesentlicher Aspekt des Rohrleitungsengineering und umfasst die Berechnung und Analyse der Belastungen und Verformungen von Rohrleitungen unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Die Druckgeräterichtlinie (DGRL) ist eine EU-Richtlinie, die die Anforderungen für die Konstruktion, Herstellung und Prüfung von Druckgeräten und -behältern festlegt. Die Einhaltung der DGRL ist für alle Hersteller von Druckgeräten und Rohrleitungen in der EU verpflichtend.
Die Rohrstatik nach der DGRL umfasst die Berechnung und Analyse der Belastungen und Verformungen von Rohrleitungen unter Berücksichtigung der Anforderungen der DGRL. Hierbei müssen die Rohrleitungen so ausgelegt werden, dass sie den Anforderungen der DGRL entsprechen und gleichzeitig den Anforderungen der Anwendung gerecht werden.
Die Berechnung der Rohrstatik umfasst die Bestimmung der Lasten, die auf die Rohrleitung wirken, wie der Druck, die Temperatur, die Gewichtsbelastung und die Kräfte durch Bewegung oder Vibration. Die Verformungen der Rohrleitung werden berechnet, um sicherzustellen, dass die Rohrleitung den Anforderungen der Anwendung und der DGRL entspricht.
Die Berechnung der Rohrstatik erfolgt mithilfe von dem Programm Rohr 2, welches speziell für diese Aufgabe entwickelt wurde. Die Programme basieren auf den gesetzlichen Vorgaben sowie auf den grundlegenden Prinzipien der Mechanik und der Materialwissenschaften. Die Ergebnisse der Berechnungen werden in Form von Tabellen dargestellt, die zur weiteren Bearbeitung verwenden.
Die Einhaltung der Anforderungen der DGRL bzw. AD2000 ist für alle Hersteller von Druckgeräten und Rohrleitungen in der EU verpflichtend. Die Einhaltung dieser Anforderungen gewährleistet, dass die Rohrleitungen und Druckbehälter sicher und zuverlässig sind und den Anforderungen der Anwendung gerecht werden.
Die Bauteildimensionierung im Rohrleitungsbau ist ein weiterer Aspekt der Konstruktion und des Designs von Rohrleitungssystemen. Eine sorgfältige Bauteildimensionierung ist entscheidend für die Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Rohrleitungssystemen und für die Optimierung der Kosten.
Die Bauteildimensionierung bezieht sich auf die Berechnung der Abmessungen von Komponenten wie Rohren, Armaturen, Ventilen und Flanschen, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen der Anwendung und den relevanten Standards entsprechen. Die Dimensionierung von Rohrleitungskomponenten hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Druck, der Temperatur, dem Durchfluss und der Art des transportierten Mediums.
Die Bauteildimensionierung wird üblicherweise mithilfe von Berechnungsprogrammen durchgeführt, die auf den relevanten Standards und Richtlinien basieren. Die Ergebnisse der Berechnungen werden überprüft und bewertet, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen der Anwendung gerecht werden.
Die Dimensionierung von Rohren hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel dem Betriebsdruck, der zulässigen Druckbelastung des Materials, der Wandstärke und dem Durchmesser. Die Dimensionierung von Armaturen und Ventilen hängt von Faktoren wie dem Druckabfall, dem Durchfluss und der Art des transportierten Mediums ab.
Die Bauteildimensionierung hat auch Auswirkungen auf die Kosten von Rohrleitungssystemen. Eine sorgfältige Dimensionierung kann dazu beitragen, die Kosten zu optimieren, indem sie sicherstellt, dass die Komponenten effizient und kosteneffektiv eingesetzt werden. Eine falsche Dimensionierung kann jedoch zu höheren Kosten führen, indem sie zu unnötigem Materialverbrauch oder zu Leistungseinbußen führt.
