NEWS

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.

„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 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.

sbr / 19.09.2019