In der Ziegelproduktion konnten durch den Einsatz neuer Technologien in den letzten Jahren erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden. Das österreichische Unternehmen Wienerberger ist Innovationsführer und verbessert laufend sein Angebot an energieeffizienten, hochisolierenden Ziegeln und nachhaltigen Systemlösungen. Mit TOREtech wird ein neues Konzept entwickelt, um den Herstellungsprozess weiter zu optimieren. Parallel zur technischen Verbesserung seiner Produkte konnte Wienerberger auch den spezifischen Energieverbrauch in der Produktion deutlich reduzieren: Verglichen mit 2010 wurde bis 2018 eine Reduktion von 23 % im Ziegelbereich und 16 % im Dachziegelbereich erzielt. Die Herstellung von grobkeramischen Produkten ist weiterhin energieintensiv und weist zusätzliches Optimierungspotenzial auf. Neben der Zerkleinerung der Rohstoffe erfordert das Trocknen und Brennen der Ziegel einen relevanten Energieeinsatz.
 
In TOREtech beschäftigt sich Wienerberger aktuell mit der Optimierung des Ofens. In Kooperation mit der TU Wien – Institut für Verfahrenstechnik und dem Ingenieurbüro DrS3 * wird ein innovatives Tunnelofen-Energiekonzept mit einem neuartigen, speziell für Tunnelöfen entwickelten Gasbrenner und energieeffizienter Prozesstechnik erarbeitet. Ziel ist es, den Primärenergiebedarf bei der Ziegelproduktion weiter abzusenken.

Innovative Verbrennungstechnologie

Mit TOREtech wird ein Strahlpumpen-Reingasbrenner-Konzept entwickelt, das ohne externe Verbrennungsluftzufuhr funktioniert. Reingasbrenner arbeiten nur mit der bereits im Brennraum des Tunnelofens enthaltenen heißen Ofenatmosphäre und vermeiden eine Einbringung von Luft, was den Energiebedarf reduziert. Die am Markt verfügbaren Reingasbrenner haben aber nicht die erforderliche Flammstrahlgeschwindigkeit, um eine homogene Temperaturverteilung im Ofen zu erzielen. Deshalb wird bei Tunnelöfen bisher auf Brenner mit extern zugeführter Verbrennungsluft zurückgegriffen. Das innovative Konzept kombiniert den Reingasbrenner mit einer mit Erdgas betriebenen Strahlpumpe. Dieser Ansatz ist am Markt bisher noch nicht vertreten und soll die Energieeffizienz des Prozesses erhöhen.

 „Seit 200 Jahren tragen wir Verantwortung für Generationen und unsere Umwelt. Unser Anspruch ist es, Produkte von höchster Qualität herzustellen und dabei die Dekarbonisierung unserer Industrie voranzutreiben. Dazu investieren wir in Forschung und Entwicklung, verbessern laufend unsere Produktionsverfahren und arbeiten eng mit externen Forschungseinrichtungen zusammen. Unser Ziel ist es, den CO₂-Ausstoß in unserer Produktion in den nächsten Jahren weiter kontinuierlich zu verringern. Der Einsatz der TOREtech Technik wird dazu einen wesentlichen Beitrag leisten.“
Dr. Heimo Scheuch
Vorstandsvorsitzender (CEO) Wienerberger AG

Teststände zur Überprüfung

Die Entwicklung der neuen Technologie wird durch numerische Strömungssimulationen unterstützt und aktuell auf zwei Testständen überprüft. Der „Kalt-Teststand“ dient zur strömungsmechanischen Überprüfung der Strahlpumpe im neuen Brennerkonzept und zur Validierung und Kalibrierung von CFD (Computational Fluid Dynamics)-Analysen. Der „Heiß-Teststand“ stellt einen Ausschnitt eines Tunnelofens dar. Hier kann das Konzept in realer, praxisnaher Umgebung getestet werden.

Energieeinsparungspotenzial

Die neue Technologie hat das Potenzial mittelfristig den Energieeinsatz in Tunnelöfen zu reduzieren und damit Kosten- und Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Wienerberger erwartet, dass diese Gasbrenner-Neuentwicklung eine um mindestens 10 % höhere thermische Effizienz aufweist und damit der Gasverbrauch und der CO₂-Ausstoß der Ziegelöfen nachhaltig weiter reduziert werden können.
 
* PROJEKTPARTNER: TU Wien – Institute für Verfahrenstechnik / Thermische Verfahrenstechnik und Simulation / Chemische Verfahrenstechnik und Energietechnik, DrS3 – Strömungsberechnung und Simulation e.U.