Integration von Niedertemperaturwärme in thermische Produktionsprozesse der Molkeverarbeitung

Die Trocknung von Molkereiprodukten gehört zu den energieintensivsten Prozessen der Nahrungs- und Getränkemittelindustrie. Eine Möglichkeit zur Reduktion von energiebedingten Emissionen bietet die Substitution der Beheizung mit Dampf durch Abwärme, Wärmepumpe und der Kraft-Wärme-Kopplung. Die hierzu notwendige Umstellung von Dampf auf eine Versorgungsstruktur mit Niedertemperaturwärme – unterhalb von 100 °C – benötigt die passenden Abnehmer. Diese Arbeit untersucht mit Hilfe der Pinch-Methodik und Simulationsmodellen den Produktionsprozess von Molkenpulver auf dessen Eignung zur Nutzung von Niedertemperaturwärme. Die technischen Lösungen zur Einbindung und Rückgewinnung von Niedertemperaturwärme sowie der prozessinternen Wärmerückgewinnung werden zunächst für jeden Prozess einzeln aufgezeigt. Im Anschluss folgt die Betrachtung des gesamten Produktionsprozesses unter Einbeziehung verschiedener Konzepte zur Optimierung der Wärmerückgewinnung und der Wärmeversorgung. Die Szenarioanalyse zeigt die Auswirkungen der verschiedenen Konzepte auf den Energiebedarf, die Treibhausgasemissionen und die Wirtschaftlichkeit.