Was wäre, wenn man Tiegelöfen für den Druckguss bivalent, das heißt mit mehr als einer Energieform beheizen könnte? Dieser Frage gingen, so ist in einem Beitrag auf Euroguss zu lesen, das Fraunhofer IPA und die Industriepartner Hindenlang, Bark Magnesium sowie das Institut für Energieeffizienz in der Produktion der Universität Stuttgart nach.
Der Energieverbrauch für die Produktion von Gussteilen ist hoch: Der Gesamtenergieverbrauch der deutschen Leichtmetallgießereien lag bei 4,4 Terawattstunden im Jahr 2019 (Quelle: Statistisches Bundesamt). Der größte Energieverbraucher sind dabei die Tiegelöfen, da sie das Metall aufschmelzen.
Im Projekt entwickelten die Partner einen Ofen in bivalenter Ausführung. Das heißt, dieser Tiegelofen ermöglich einen lastflexiblen Wechsel des Energieträgers und schaltet zwischen Gas und Strom um. Dieses Umschalten wirkt sich kostendämpfend aus, weil durch den hohen Energieverbrauch die Preise des eingesetzten Energieträgers einen wesentlichen Kostenfaktor bei der Produktion von Gussteilen darstellen. Grund dafür ist, dass die Preise für die Energieträger sogar innerhalb eines Tages merklich schwanken können.
„Üblicherweise werden solche Öfen mit nur einem Energieträger betrieben – entweder mit Brennstoffen wie Gas und Öl oder alternativ mit Strom. Bivalente Tiegelöfen hingegen können im Betrieb dynamisch zwischen den Energieträgern Strom und Gas wechseln. Ein solches Konzept gibt es bislang nicht. So kann der Energiebedarf des Tiegelofens in beliebigen Betriebszuständen mit unterschiedlichen Energieträgern gedeckt werden.“
Alexander Mages, Wissenschaftler am Fraunhofer IPA in Stuttgart
Der bivalente Tiegelofen ist heute Bestandteil eines Anlagenparks inklusive Stanzen, Pressen und CNC-Maschinen in der Druckgießerei Bark Magnesium. Der Tiegelofen sei im April 2023 erfolgreich getestet und im Mai in Betrieb genommen worden. Dort werden nun Magnesiumblöcke, sogenannte Masseln, aufgeschmolzen.
Entwickelt wurde der Ofen im Kopernikus-Projekt SynErgie II, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert wurde. Das Folgeprojekt SynErgie III sei bereits beantragt. In diesem solle der Ofen inklusive Beheizungs- und Netzkonzept optimiert werden. Mithilfe von thermischen Messelementen ermitteln die Projektpartner Parameter wie die Temperaturverteilung im Ofen, um so Rückschlüsse auf die Energieeffizienz zu ziehen. Geprüft wird auch, ob sich der Ofen mit Wasserstoff betreiben lässt, berichtet Euroguss.
Quelle und weitere Infos: Blogbeitrag
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