Auf dem Weg zu einer umweltfreundlicheren Keramikproduktion

20. July 2021 von Corinna Barnstedt
Auf dem Weg zu einer umweltfreundlicheren Keramikproduktion

Die Keramikproduktion hatte bisher einen ziemlich schlechten Ruf, wenn es um Umweltfragen ging. Aber das beginnt sich zu ändern. Gabriele Frignani ist verantwortlich für die angewandte Forschung bei SACMI FORNI SpA*,. Er koordiniert das DREAM-Projekt, eine von der EU finanzierte Forschungsinitiative. Im Rahmen des Projekts wird die Anwendung von Mikroturbinen für Wärme- und Kraftmaschinen getestet. Frignani: "Die Verschmutzungssituation ist eine Herausforderung und wird noch schwieriger werden"

Er sagt, dass die nächste Erhöhung der Erdgas- oder Wasserpreise ein Schwerpunkt des Projekts werden wird. Fern

Fignani sagt, die Umweltverschmutzung in der Keramikindustrie sei ein großer Kostenfaktor, aber es gebe keine Herausforderungen, denen sich die Branche derzeit stellen müsse. Es gibt keine Pläne, die Dinge in Europa zu ändern, um die Keramikproduktion nachhaltiger zu machen, aber die Industrie muss von der Europäischen Kommission verwaltet werden, ist definitiv eine Herausforderung für die Industrie sein wird.


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Bislang hatte die Keramikproduktion einen ziemlich schlechten Ruf, wenn es um Umweltfragen ging. Doch das beginnt sich zu ändern. Gabriele Frignani ist verantwortlich für die angewandte Forschung bei SACMI FORNI SpA*, einem Unternehmen, das Maschinen und schlüsselfertige Anlagen für die Keramik-, Verpackungs-, Lebensmittel- und Automatisierungsindustrie herstellt. Er sprach mit ESCI darüber, was getan werden kann, um die Keramikproduktion nachhaltiger zu gestalten.

 

Sie sind Koordinator des DREAM-Projektseiner von der EU geförderten Forschungsinitiative, die neue Systeme zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Verringerung der ökologischen Auswirkungen des Produktionszyklus von Keramik entwickelt. Wie ist der aktuelle Stand des DREAM-Projekts hinsichtlich der Energierückgewinnung?

 

Frignani: Es wurde bereits eine Menge Arbeit geleistet. Wir haben eine große Menge an Energie zurückgewonnen - Energie, die normalerweise durch die Schornsteine freigesetzt wurde. Wir können sagen, dass die Energiemenge, die aus diesen beiden Schornsteinen austritt, mehr oder weniger 70-80 % der gesamten Energieabgabe einer thermischen Maschine abdeckt. Aber jetzt kommt der schwierigste Teil der Arbeit, denn es gibt noch andere Aspekte der Wärmerückgewinnung, die untersucht werden müssen. Zum Beispiel die Rückgewinnung der Energie, die durch das Feuerfestmaterial, das wir zur Herstellung unserer Öfen verwenden, verteilt wird, oder die Energie, die von unseren thermischen Maschinen im Allgemeinen freigesetzt wird. Und einige andere Themen im Zusammenhang mit der Anwendung von Maschinen mit Kraft-Wärme-Kopplung.

 

Und wie gewinnt das DREAM-Projekt all diese Wärme zurück?

 

Frignani: Wir haben einige spezifische Technologien, die zum ersten Mal im Bereich der Keramik untersucht wurden. Im Rahmen des DREAM-Projekts testen wir die Anwendung von Mikroturbinen für Wärmekraftmaschinen. Vor ein paar Jahren waren diese noch nicht auf dem Markt erhältlich. Anders als in der Vergangenheit, wo großformatige Turbinen die gesamte Produktionsstätte versorgten, kann die Mikroturbine einzelne thermische Maschinen mit thermischer und elektrischer Energie versorgen, wodurch Probleme in Bezug auf Kosten, Wartung und Effizienz vermieden werden.

Außerdem haben wir einen Wärmerohr-Wärmetauscher (HPHE) implementiert. Einer der Vorteile bei der Verwendung der Wärmerohrtechnologie ist, dass wir immer sicher sein können, dass die Luft, die wir zu anderen thermischen Maschinen des Prozesses leiten, sauber ist. Das heißt, es gibt keine Vermischung zwischen der Luft, die wir erwärmen, und der Luft, die möglicherweise verunreinigt sein könnte, zum Beispiel aus dem Brennbereich des Ofens. Das ist einer der interessantesten Aspekte. Was wir auch sagen können, ist, dass die Effizienz von Wärmerohren im Vergleich zu den Standardwärmetauschern, die wir für ähnliche Anwendungen verwenden, etwas höher ist.

 

Welche anderen Technologien gibt es zur Wiederverwendung von Abwärme in der keramischen Industrie?

 

Frignani: Eines der interessantesten Ergebnisse des DREAM-Projekts ist die Verwendung neuer feuerfester Materialien und neuer Isolierungen für unseren Ofen. Diese feuerfesten Materialien sind noch nicht auf dem Markt und wurden speziell für diese Anwendung entwickelt. Sie sind noch ein Laborprodukt mit einem guten Potenzial, ein industrielles Produkt zu werden. Das Ergebnis, das wir haben, ist eine sehr interessante Reduzierung der Wärmeübertragung durch die Wände unserer Öfen. Nur um Ihnen eine Vorstellung zu geben: Wir haben die Oberflächentemperatur unseres Ofens um durchschnittlich 10 Grad reduziert. Das ist eine enorme Leistung und hat uns eine neue Perspektive für die Herstellung und Konstruktion von Öfen eröffnet.

 

Was muss noch getan werden, um die keramische Industrie nachhaltiger zu machen?

 

Frignani: Nehmen Sie zum Beispiel den Verbrauch von Wasser. Bedenken Sie, dass das Wasser, das in der Keramikproduktion verwendet wird, Grundwasser ist, also Trinkwasser. Ein großer Teil dieses Wassers wird nach der Verwendung im Produktionsprozess einfach zu Abwasser und wird weggeworfen. Ein weiteres Beispiel ist die Erdgasversorgung. Die Kosten liegen heute in Italien, nur um Ihnen eine Vorstellung zu geben, bei etwa 30 Eurocent pro Kubikmeter. Die gesamten Energiekosten für einen Quadratmeter Fliesen liegen bei etwa zehn, zwölf Prozent. Das ist ein großer Betrag, aber er ist noch nicht mit den Arbeits- oder anderen Kosten vergleichbar. Die Leute sind ganz klar daran interessiert, Geld zu sparen, vor allem diejenigen, die Fliesen niedriger Qualität produzieren - hier ist der Wettbewerb sehr hart. Aber wir können sagen, dass die Fliesenhersteller im Moment nicht so sehr daran interessiert zu sein scheinen, etwas zu ändern. Vielleicht wird mit der nächsten Erhöhung der Erdgas- oder Wasserpreise dieses Thema in den Fokus rücken. Die einzige Möglichkeit, diese Leute zu motivieren, ist die Ökonomie. Oder wenn man zum Beispiel internationale Regeln oder Gesetze hat, die einen dazu verpflichten, bestimmte Dinge zu tun. Nur um ein Beispiel zu nennen: In Italien filtern wir die Abgase aus unseren thermischen Maschinen. Wir filtern schon seit 25 oder 30 Jahren so. Niemand sonst in Europa macht das noch. Spanien? Nein. Deutschland? Nein. Holland? Nein. Polen? Nein. Das hier ist ein großer Kostenfaktor. Das ist eine Situation, die von der Europäischen Kommission gesteuert werden muss.

 

Gibt es Herausforderungen, denen sich die keramische Industrie derzeit stellen muss?

 

Frignani: Auf jeden Fall. Die Verschmutzungssituation ist eine Herausforderung und wird in Zukunft noch mehr eine Herausforderung sein. Der zweite Punkt ist eine wirtschaftliche Herausforderung, denn alles, was Sie in diesem Sinne tun, um die Menge der umweltschädlichen Stoffe zu reduzieren, wirkt sich direkt auf die Kosten Ihrer Fliesen aus. Es ist eine komplizierte Situation, denn der Wettbewerb auf der ganzen Welt wird immer härter und härter. Die Lösung für viele Fliesenhersteller ist zum Beispiel die Verlagerung in andere Länder, wo sie die Kosten für die Reduzierung von Schadstoffen oder die Arbeitskosten nicht einhalten müssen. In Europa haben wir mit die höchsten Arbeitskosten der Welt. Wir bezahlen unsere Arbeiter gut, daher ist es schwer zu sagen, weil der Markt im Allgemeinen zur Selbstregulierung neigt. Die andere Herausforderung für Fliesenhersteller ist der Versuch, noch mehr Fliesen an noch mehr Kunden zu verkaufen. Aber ob das gelingt, hängt von der Sensibilität des Marktes ab. Wir sollten den Verbraucher zum Beispiel dazu erziehen, grüne Produkte zu verwenden oder nach Keramikprodukten zu fragen, die einen bestimmten Produktionsprozess erfordern. Das würde helfen, aber im Allgemeinen wissen die Leute, die Fliesen kaufen, absolut nichts darüber, wie die Fliesen hergestellt werden. Sie verstehen also nur: "gefällt mir", "gefällt mir nicht", "gut", "nicht gut"; "billig", "teuer". Es ist ein schwieriges Thema, das mit wenigen Worten zu behandeln ist.

 

*SACMIFORNI SpA ist ein Tochterunternehmen der multinationalen Gruppe SACMI mit Sitz in Imola, Italien