ZPF Therm: Grüner schmelzen in Shanghai: Umweltfreundliche Technik breitet sich aus

China steht vor einer umweltfreundlichen Industrierevolution: Der CO₂-Ausstoß soll bis 2020 um 45 Prozent reduziert werden, der Energieverbrauch soll in allen Bereichen sinken. „Der zwölfte Fünf-Jahres-Plan, der im März 2011 vorgestellt wird, ist der erste, der die Umweltfrage betont", so Professor Hu Angang von der Tsinghua-Universität. Mit den neuen Regularien wächst der Druck - vor allem auf energie- und abgasintensive Branchen wie die Aluminiumindustrie. Vielerorts müssen Anlagen jetzt mit teuren Filtern ausgestattet werden, um harten Sanktionen zu entgehen. In der Wirtschaftsregion Shanghai gehen erste Gießereien inzwischen einen Schritt weiter und investieren in moderne Ofensysteme, die ohne Filter selbst strengste Vorgaben einhalten und gleichzeitig Material und Energie einsparen. Die Schmelzanlagen stammen von ZPF therm aus Deutschland - dem Land, dessen Abgasrichtlinien als eines der Vorbilder für die neue Gesetzgebung dienten.

Die Strafen für Firmen, welche die Green Development-Ziele verfehlen, werden schärfer. Das erklärte der Ökonom und frühere Vize-Vorsitzende des Ständigen Ausschusses des Nationalen Volkskongresses, Cheng Siwei, im September auf dem „Summer Davos"-Treffen in Tianjin: „Fabriken, die nicht die Energieeffizienz-Voraussetzungen erfüllen, werden geschlossen und ihre Leiter zur Rechenschaft gezogen werden." Der oberste Gesetzgeber Wu Bangguo kündigte im Oktober bereits eine landesweite Inspektion an, um die Umsetzung der Energiespargesetze zu überprüfen. Die Reduzierung des Energieverbrauchs und damit der CO₂-Emissionen ist ein erklärtes Ziel des kommenden Fünf-Jahres-Plans. Bis 2020 soll die CO₂-Produktion, bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt, um 40 bis 45 Prozent sinken, wie die Regierung Ende 2009 erklärte. Das Problem von Wasser-, Luft- und Bodenverschmutzung soll angegangen und der Klimawandel bekämpft werden. Hierzu werden voraussichtlich neue Grenzwerte für Stickoxide und Ammoniumstickstoff eingeführt. Orientierungspunkte bildeten dabei Verordnungen anderer Nationen, darunter die besonders strenge Technische Anleitung zur Luftreinhaltung (TA Luft) aus Deutschland.

Gießereien drohen hohe Kosten für komplexe Filtertechnik

Für die Industrie bedeuten diese Vorgaben eine enorme Umstellung. Stark betroffen ist die in China sehr umsatzstarke Aluminium-Industrie, die unter anderem Bauteile für Automobil- und Motorradhersteller in der ganzen Welt produziert. Allein in der Region Shanghai, wo rund 70 Prozent der Gießereien sitzen, werden im Jahr circa 500.000 Tonnen Aluminium geschmolzen. Dabei entstehen sowohl gasförmige Schadstoffe als auch feste Partikel, die nach den neuen Vorschriften aus den Abgasen entfernt werden müssen. Abscheider und Filter reichen dazu nicht aus, notwendig sind zusätzlich Kondensatoren, Adsorbtions- oder Absorbtionssysteme. Die Anschaffungskosten einer entsprechenden Anlage für einen einzigen der hier üblichen Schmelzöfen liegen zwischen 70.000 und 140.000 US-Dollar. Darüber hinaus fallen hohe Betriebs- und Wartungskosten an.

Hinzu kommt, dass viele der bestehenden Öfen nicht annähernd so energie- und rohstoffeffizient arbeiten, wie es die auf Nachhaltigkeit ausgelegten Vorgaben verlangen. Die Anlagen sind kaum isoliert und verlieren dadurch einen Großteil der Hitze, die zum Schmelzen gedacht ist, an die Umgebung. Die Folgen sind ein erhöhter Energiebedarf und damit steigende CO₂-Emissionen. Mitunter sind die Schmelzöfen sogar offen, wodurch das Aluminium teilweise verbrannt wird. Der Rohstoffverlust kann bis zu zehn Prozent der eingesetzten Menge betragen. Bei einem Aluminiumpreis von rund 2.200 US-Dollar pro Tonne und einer Schmelzmenge von 50 Tonnen pro Tag entspricht das 11.000 Dollar täglich.

Deutsche Öfen erfüllen Vorgaben auch ohne Filtertechnik

Vor dem Hintergrund dieser Kosten und des gesetzlichen Drucks haben sich jetzt erste Gießereien entschlossen, die Frage der Effizienz und die Abgasproblematik langfristig durch die Investition in moderne, umweltfreundliche Anlagen zu lösen. Vier Unternehmen in Shanghai setzen inzwischen Schmelzöfen des deutschen Herstellers ZPF therm ein, der sich bereits seit 15 Jahren mit Green-Technology beschäftigt. Die Anlagen, die auf optimalen Rohstoffeinsatz, geringen Energieverbrauch und den Schutz der Umwelt ausgelegt wurden, kommen jetzt unter dem Schlagwort „EfficientTechnologies" auf den Markt. „Die Öfen sind so konzipiert, dass sie die Schadstoff­vorgaben der TA Luft ohne jeden Filter einhalten - und damit auch die chinesischen Vorschriften erfüllen", erklärt Holger Schwarz, Sales-Manager Asia/Pacific bei ZPF therm.

Dazu wurde eine spezielle Abgasführung entwickelt: Diese sorgt dafür, dass der entstehende Rauch nicht sofort durch den Kamin entweichen kann, sondern dreimal länger als bei herkömmlichen Öfen im Inneren der Brennkammer gehalten wird. In der dort herrschenden Hitze werden die in der Abluft enthaltenen Schadstoffe gewissermaßen nachverbrannt, ohne dafür eigens Energie aufzuwenden. Bei Austritt aus dem Schmelzofen liegt der Feinstaubgehalt des Rauchs bei weniger als drei Milligramm pro Kubikmeter Luft, der Anteil an Stickstoffoxiden beträgt etwas über elf Milligramm, bei Fluorwasserstoff sind es nur 0,4 Milligramm.

Nachhaltiger Umweltschutz ist auf lange Sicht kosteneffektiv

Gleichzeitig sparen die Schmelzöfen damit Brennstoff und Material. So benötigt etwa das Warmhaltebecken keinen eigenen Brenner, da es durch die Abgase mit ihren Temperaturen von 700 bis 800 Grad Celsius beheizt wird. Dabei wird auch ein geringer Überdruck erzeugt, der das Eindringen von Sauerstoff verhindert und so den durch Abbrand bedingten Aluminiumverlust auf 0,5 bis 0,8 Prozent reduziert. Darüber hinaus verfügen die kompakten Anlagen über eine dämmende Hülle aus Spezialbeton. Diese hält die Temperaturen im Inneren je nach Legierung konstant auf 1000 bis 1100 Grad Celsius und reduziert die Hitzeabstrahlung nach außen auf nur 40 bis 60 Grad über der Raumtemperatur. Durch diese Isolierung muss weniger Heizenergie zugeführt werden, was sich positiv auf den Brennstoffverbrauch und den CO₂-Ausstoß auswirkt. Eine speziell entwickelte Steuerung reguliert zusätzlich die Brenner sowie die Kühlluftzufuhr je nach aktuellem Bedarf.

Zwölf Schmelzöfen von ZPF therm sind bereits im Großraum Shanghai im Einsatz. Die Aussicht, auf Dauer weniger Energie zu verbrauchen, die Betriebskosten zu senken und den neuen gesetzlichen Bedingungen zu genügen, macht die Anlagen für die gesamte Aluminiumbranche sehr interessant - trotz der notwendigen Anfangsinvestition. Wie bei den meisten Investitionen in umweltfreundliche Technik relativiert sich die Ausgabe durch die Einsparungsmöglichkeiten auf lange Sicht betrachtet. So erklärte auch Wirtschaftsexperte Cheng Siwei auf die Frage, ob der aktuelle Trend nicht den Profit der Unternehmen bedrohe, kurzzeitig mögen die Firmen bei der Umstellung auf ein nachhaltiges Geschäftsmodell Geld verlieren, langfristig sei es aber kosteneffektiv.

Wir sehen uns auf der GIFA
Halle 10 Stand E 58

auch verfügbar in