Die deutsche Chemische Industrie nutzt ca. 8 % des gesamten deutschen Energiebedarfs und zählt damit zu einem der energieintensivsten Wirtschaftszweige. Thermische Trennverfahren, wie Destillation, Rektifikation und Desorption zählen zu den verbreitetsten sowie energieintensivsten verfahrenstechnischen Operationen der Prozessindustrie.
Das Forschungsvorhaben WindaB verfolgt das Ziel einer ressourcenschonenden und energieeffizienten Elektrifizierung chemischer Prozesse durch den Einsatz erneuerbarer, elektrischer Energie in offenen Wärmepumpensystemen. Eine Maßnahme zur Reduzierung des spezifischen Energieaufwandes stellt die effiziente Wärmenutzung und -rückführung innerhalb eines Produktionsprozesses dar. In dem Verbundvorhaben soll deshalb die prozessinterne Wärmeintegration unter Nutzung einer mechanischen Brüdenkompression betrachtet werden.
Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer Bewertungsmethode zur frühen Beurteilung von Wärmeintegrationsmethoden mittels Brüdenkompression, als Beitrag zur Reduzierung von CO2-Emissionen und den Bedarf an fossilen Energieträgern in der chemischen Industrie. Mit Hilfe einer gekoppelten Betrachtung von technischer Machbarkeit, wirtschaftlicher Konkurrenzfähigkeit und ökologischer Vorteilhaftigkeit gelingt eine integrierte und umfassende Bewertung möglicher Wärmeintegrationsmaßnahmen auf Basis bestehender Verdichter- und Wärmeübertragertechnologien.
Am IFAS wird dafür ein schnelles und robustes Modul entwickelt, welches die Identifizierung der optimalen Verdichterarchitektur für spezielle Brüdenkompressionsaufgaben ermöglicht. Des Weiteren soll dieses Modul eine fundierte Vorauslegung der optimalen Verdichterarchitektur ermöglichen, um eine Aussage über die Hauptabmessungen und weitere Aspekte wie zum Beispiel die Kosten treffen zu können. Mit Hilfe eines Bewertungssystems soll die ökologisch und ökonomisch günstigste Verdichterarchitektur bestimmt werden.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt begann 2022 mit einer Laufzeit von 36 Monaten.
Beteiligt an dem Projekt sind an der TU Braunschweig das Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik sowie das Institut für Flugantriebe und Strömungsmaschinen. Als Anwender der betrachteten Brüdenkompressionsszenarien sind als Vertreter der chemischen Industrie BASF, Covestro, Evonik und Lanxess sowie die Verdichterhersteller MAN Energy Solutions und Piller Blowers & Compressors an dem Projekt beteiligt.
