Jens te Kaat
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Innovative Brennertechnologie für die industrielle Energiewende
Weltweit kommen in zahlreichen industriellen Produktionsprozessen Thermoprozessanlagen zum Einsatz, ob bei der Herstellung von Stahl und Eisen, Glas und Zement, chemischen Erzeugnissen oder in der Lebensmittelindustrie. Teil vieler Thermoprozessanlagen sind sogenannte Rekuperatorbrenner. In Deutschland sind aktuell etwa 500.000 herkömmliche Rekuperatorbrenner im Einsatz. Häufig steht hier die industrielle Energiewende noch aus. Dabei wäre der Effekt riesig, denn die Anlagen sind auf langjährigen Betrieb ausgelegt. Es käme aber darauf an, schnell Ressourcen einzusparen und den Umstieg auf erneuerbare Energien zu ermöglichen. Unter der Leitung von Marcel Biebl auf Seiten des Gas- und Wärmeinstitutes und Jens te Kaat auf Seiten von Kueppers Solutions und in enger Zusammenarbeit mit interdisziplinären Teams der beiden Projektpartner wurde der Rekuperatorbrenner „iRecu“ entwickelt. Diese Innovation vereint beide Ansätze beim Betrieb von Industrieöfen.
„iRecu“ wurde komplett in Nordrhein-Westfalen entwickelt und ist den Erfindern zufolge der weltweit erste Rekuperatorbrenner, der mittels 3D-Druckverfahren hergestellt wird. Die Produktionsweise ermöglicht flexible Bauformen.
So lassen sich Altanlagen mit minimalem Investitions- und Zeitaufwand umrüsten. Zweiter Pluspunkt: Der eigens entwickelte Wärmetauscher heizt die Verbrennungsluft mithilfe rückgewonnener Wärme optimal vor und senkt so den Gasverbrauch um bis zu 50 Prozent. Die eingesetzte Dual-Fuel-Technologie erlaubt zudem den Betrieb sowohl mit Erdgas als auch mit regenerativen Energieträgern, etwa grünem Wasserstoff. Dies ermöglicht den Umstieg auf erneuerbare Brennstoffe ohne zusätzliche Veränderungen der Anlagen.
Das Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. und die in Dortmund ansässige Kueppers Solutions GmbH schufen 2019 gemeinsam die ersten technischen Grundlagen des Brenners. 2021 fertigten sie den nach eigenen Angaben weltweit ersten Rekuperatorbrenner im 3D-Druck. Ein Jahr später gingen bei Mannesmann Precision Tubes in Hamm (Westfalen) die ersten 42 3D-gedruckten Rekuperatorbrenner in den Regelbetrieb. Mit dem Bezug einer neuen Produktionshalle im Technologiezentrum Dortmund im April 2023 begann die Serienfertigung.
„Made in NRW: Weltweit erster 3D-Rekuperatorbrenner ‚iRecu’ ermöglicht die industrielle Energiewende bestehender Wärmebehandlungsanlagen – ein innovativer Wärmetauscher senkt den Gasverbrauch um 12 bis 50 Prozent , die Dual-Fuel-Technologie ebnet den Übergang zu regenerativem Wasserstoff.“
Jens te Kaat
Geschäftsführer, Kueppers Solutions GmbH