Seit einem Jahr setzt das Traditionsunternehmen Flumroc bei der Produktion seiner Steinwolle auf einen Elektroschmelzofen. Dieser hat im Produktionsprozess zu einer massiven Senkung der Emissionen und gleichzeitig zu einer höheren Energieeffizienz geführt.
Es ist stickig und heiss vor dem Elektroschmelzofen. Drinnen werden 150 Tonnen Gestein auf rund 1500 Grad Celsius erhitzt. Die Schmelze wird von der Spinnmaschine zerfasert und dann aufgesammelt. Daraus entsteht am Ende ein unendlich langer Teppich aus Steinwolle, der über ein Rollband den Ofen verlässt. Dieser Teppich wird im Härteofen bei rund 200 Grad erhitzt, damit das Bindemittel aushärtet. Schliesslich werden die Dämmplatten zugeschnitten.
Der Elektroschmelzofen ist erst seit einem Jahr in Betrieb. Zuvor hatte Flumroc die Steinwolle in einem Kokskohleofen hergestellt. «Wir mussten die gesamte Abluftabreinigungsanlage erneuern», sagt Dominic Hofstetter, Verantwortlicher für Umwelt, Energie und Arbeitssicherheit bei Flumroc. Statt auf ein konventionelles Ersatzmodell zu setzen, entschied sich Flumroc für einen radikalen Schritt: den Bau eines Elektroschmelzofens für zwei Produktionslinien – weltweit einzigartig in dieser Form.
Norwegen verfügt als einziges weiteres Land über einen ähnlichen Elektroschmelzofen wie derjenige von Flumroc – allerdings nur mit einer Linie und deutlich kleiner. Entsprechend fehlten Flumroc Erfahrungswerte. «Wir sind immer noch dabei, die die neue Anlage zu optimieren», erklärt Hofstetter.
Dass solche Elektroschmelzöfen gerade in Norwegen und in der Schweiz installiert wurden, ist kein Zufall: Der überwiegende Teil des Stroms stammt in beiden Ländern aus Wasserkraft. «In Ländern mit hohem Kohlestromanteil wäre so ein Ofen weniger sinnvoll», so Hofstetter. Auch dank des Wasserkraftstroms, mit dem er betrieben wird, soll der Elektroschmelzofen in Flums die CO2-Emissionen in der Produktion gegenüber dem bisherigen Verfahren deutlich senken. Wie viel genau, ist noch unklar, da das Monitoring dieser Massnahme aussteht. Doch klar ist: Die Einsparung ist massiv. «Wir gehen davon aus, dass sich die CO2-Emissionen in Schmelzprozess um mindestens 80 Prozent reduzieren», so Hofstetter – «das sind 25 000 bis 28 000 Tonnen pro Jahr». Erste Auswertungen bestätigen diesen Wert. Zum Vergleich: Das entspricht den jährlichen Emissionen von rund 20 000 Autos. Gemessen an der Gemeinde Flums reduziert der neue Elektroofen die Emissionen um fast die Hälfte des gesamten jährlichen CO₂-Ausstosses. «Solch eine CO₂-Reduktion findet man in der Industrie äusserst selten – das ist schon eine echte Ausnahmeleistung», rechnet EnAW-Berater Ettlin vor. Und Hofstetter ergänzt: «Dass wir diese Chance genutzt haben, um gleich die CO₂-Emissionen so drastisch zu senken, war eine strategische Entscheidung.»
Doch nicht nur die CO₂-Emissionen konnte Flumroc dank der rund 100 Millionen Franken teuren neuen Anlagen senken. «Wir konnten auch die Schwefelemissionen deutlich reduzieren», erklärt Hofstetter. Früher stellte Flumroc aus Produktionsrückständen unter Zugabe von Zement sogenannte Briketts her – Formsteine, die das Recyclingmaterial wieder in den Schmelzprozess eingebracht hatten. Der Grund: Feine Rückstände und Staub aus der Produktion liessen sich im alten Koksofen nicht direkt einschmelzen. «Diese Briketts haben wir dann in den Ofen gegeben», so Hofstetter. «Dabei haben wir pro Jahr rund 8000 bis 10 000 Tonnen Zement verbrannt – mit entsprechenden Schwefelemissionen. Der neue Elektroschmelzofen kommt ohne diesen Umweg aus: Das feine Granulat kann direkt wieder mit dem Gestein in den Ofen zugegeben werden. «Die Brikettherstellung fällt komplett weg, und damit auch die Zementlieferungen per LKW», erklärt Hofstetter.
Überhaupt sei der Recycling-Prozess insgesamt deutlich verbessert worden, so Hofstetter. «Durch den Elektroschmelzofen können wir Steinwolle deutlich effizienter und auch in grösserer Menge rezyklieren.» Zurückgebaute Steinwolle sollte nicht auf die Deponie oder in die Kehrichtverbrennungsanlage, sagt Hofstetter: «Steinwolle kann zu 100 Prozent rezykliert werden.»
Auch die Energieeffizienz konnte durch den neuen Ofen gesteigert werden: «Ungewichtet – also ohne Berücksichtigung der höheren Stromgewichtung in der Zielvereinbarungsmethodik mit Faktor 2 – ist der neue Ofen rund 15 bis 20 Prozent effizienter als der alte», erklärt Hofstetter. EnAW-Berater Nicolas Ettlin ordnet ein: «Insbesondere bei Hochtemperaturprozessen bleibt die Elektrifizierung nach aktuellem Stand der Technik eine der wenigen realistischen Optionen, um die CO₂-Emissionen substanziell zu senken. Gleichzeitig zeigt sich hier ein gewisser Zielkonflikt, der sich aus der heutigen Systematik der doppelten Stromgewichtung bei den Zielvereinbarungen mit dem Bund ergibt – gerade im Vergleich zu den Klimazielen, die eine weitgehende Dekarbonisierung verlangen.».
Bei der Ausarbeitung der neuen Zielvereinbarung mit dem Bund stand Flumroc deshalb vor einer methodischen Herausforderung: Wie lässt sich der neue Elektroschmelzofen, trotz seiner deutlich verbesserten CO₂-Bilanz, korrekt abbilden – insbesondere mit Blick auf die doppelte Stromgewichtung in der Effizienzbemessung? EnAW-Berater Nicolas Ettlin initiierte und begleitete deshalb den Dialog mit dem Bundesamt für Energie (BFE), um eine saubere methodische Lösung zu erarbeiten. «Für Flumroc war es entscheidend, eine klare methodische Ausgangslage für die neue Zielvereinbarung zu haben», erklärt Ettlin. «Gerade bei solchen komplexen Fällen ist es ein grosser Vorteil, wenn man als Unternehmen auf die Erfahrung und die etablierten Kontakte der EnAW zu den Behörden zählen kann», ergänzt Hofstetter. «Diese methodische Unterstützung im Austausch mit den Bundesämtern war für uns enorm wertvoll – und letztlich entscheidend, um eine tragfähige Lösung zu finden.» Flumroc konnte die neue Zielvereinbarung schliesslich unterzeichnen – ausgelegt auf weitere zehn Jahre.
Auch wenn der Elektroschmelzofen alle anderen Massnahmen überragt, die Flumroc seit ihrer Zusammenarbeit mit der EnAW im Jahr 2006 unternommen hat – Flumroc hat noch viel mehr getan. Das Hauptgebäude beispielsweise verfügt nach der Totalsanierung über eine Fassaden- und Dachsolaranlage, die bis zu 120 MWh Strom jährlich liefert. Es ist Minergie-P-Eco und Minergie-A-Eco zertifiziert. Ettlin betitelt es als «Vorzeigeobjekt», das nun leider aber etwas im Schatten des Schmelzofens stünde.
Zu den weiteren Massnahmen gehören Anlage- und Beleuchtungsoptimierungen. Ab 2014 etwa wurden die Kupolofen 2 und 3 mit neuartigen Schamottesteinen ausgemauert, zudem wurde die Prozessüberwachung verbessert. Das führte zur Reduktion des jährlichen Koksverbrauchs pro Ofen um rund 300 Megawattstunden. Im selben Jahr wurde im Schrumpftunnel der Linie 3 eine zusätzliche Schleuse eingebaut. Dies reduzierte den Wärmeverlust; der Gasverbrauch konnte so um 150 Megawattstunden pro Jahr gesenkt werden. Und 2016 folgte eine Steuerungsanpassung im Härteofen der Linie 3. Damit konnte der Gasverbrauch um weitere rund 700 Megawattstunden pro Jahr gesenkt werden.
Viele der Massnahmen sind prozessbezogene Optimierungen – ein Bereich, in dem Flumroc über langjährige Erfahrung und tiefes Fachwissen intern und innerhalb der ROCKWOOL-Gruppe verfügt. In der Zusammenarbeit mit der EnAW lag der Fokus bei diesen Massnahmen deshalb auf der methodischen und regulatorischen Begleitung. «Für uns ist es enorm wertvoll, die EnAW als Partnerin an unserer Seite zu haben, wenn es darum geht, unsere Massnahmen sauber in die Zielvereinbarung zu integrieren und korrekt im Reporting abzubilden», erklärt Hofstetter. EnAW-Berater Nicolas Ettlin ergänzt: «Wir unterstützen bei solchen sehr spezifischen Prozessmassnahmen bei der Quantifizierung der Einsparungen, prüfen die Plausibilität der Berechnungen und helfen bei der Beurteilung der Wirtschaftlichkeit. Gleichzeitig klären wir, was gemäss Methodik angerechnet werden darf.» So konnte sich Flumroc mit weiteren, freiwilligen Massnahmen unter anderem auch einen finanziellen Beitrag im Rahmen des EFFIZIENZ+-Programms sichern. «Bei komplexen Prozessen setzen wir zudem methodische Ansätze wie die Pinch-Analyse ein, um systematisch Einspar- und Wärmerückgewinnungspotenziale zu identifizieren», erklärt Ettlin. «Die Bewertung der Umsetzbarkeit erfolgt dabei immer im engen Dialog mit dem Unternehmen – gerade bei Eingriffen in Kernprozesse.»
Das Unternehmen hat auch Anstrengungen unternommen, um das Fernwärmenetz zu optimieren. «Aber als die Planung vom Elektroschmelzofen kam, mussten wir anderes zurückstellen», so Hofstetter. Es hat sich gelohnt, wie die bisherigen Zahlen gezeigt haben.
Mit der Inbetriebnahme seines Elektroschmelzofens hat Flumroc vor einem Jahr für viel Aufsehen gesorgt. Höhepunkt war der Besuch von Bundesrat Albert Rösti, der sich den Ofen zeigen liess. «Dass ein Unternehmen bereit ist, eine solch hohe Investition zu tätigen, ist schon vorbildlich», findet Ettlin. «Und sie ist ein Bekenntnis zum Standort Schweiz», ergänzt Hofstetter.
07.02.2025
Die Flumroc AG stellt seit mehr als 70 Jahren hochwertige Dämmplatten für die Wärmedämmung, den Schall- und Brandschutz her. Sie ist die einzige Schweizer Herstellerin von Steinwolle und verwendet grösstenteils regionales Gestein aus Graubünden und zusätzlich aus dem Tirol und Deutschland. Dazu kommt recycelte Steinwolle aus Produktionsresten, Baustellenabschnitten und von Rückbauten. Heute produziert die Flumroc AG rund 55 000 Tonnen pro Jahr.
Industriebetriebe brauchen zur Umsetzung ihrer Dekarbonisierungsstrategien Innovationen im Bereich Prozesswärme. Das 2016 gegründete ETH-Start-up Synhelion arbeitet am Upscaling eines Verfahrens, das Solarenergie unter anderem für Hochtemperaturprozesse nutzbar macht.
Industrielle Prozesswärme wird heute vorwiegend mit der Verbrennung von Öl, Gas oder Kohle bereitgestellt. Unternehmen mit einer Roadmap zur Dekarbonisierung suchen nach einem Ersatz für die fossilen Energieträger. Wie dieser aussehen kann, hängt unter anderem vom Temperaturbereich ab. Prozesse tiefer und mittlerer Temperatur können zum Beispiel mit einer direkten Nutzung von Solarwärme oder dem Einsatz von Wärmepumpen erneuerbar gemeistert werden. Die Bereitstellung hoher Temperaturen von mehr als 160 Grad ist aber auch unter Beizug von Wärmepumpen bisher nicht möglich.
Ein neuer Ansatz entstand vor zehn Jahren an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich und wird unterdessen vom Start-up Synhelion kommerzialisiert. Die Innovation ist eine Weiterentwicklung von Solarwärmekraftwerken, bei denen das Sonnenlicht durch ein Spiegelfeld auf einen Punkt gebündelt wird, womit sehr hohe Temperaturen erreicht werden. Im Fall von Synhelion wird der zentrale Receiver bzw. das darin zirkulierende Wärmeträgermedium – ein Gasgemisch aus Kohlendioxid und Wasser – auf 1500 Grad erhitzt.
Die Hochtemperaturwärme kann direkt als Prozesswärme eingesetzt werden – oder sie wird in einem mehrstufigen Prozess zur Herstellung von synthetischen Treibstoffen herangezogen: Im ersten Prozessschritt wird hierbei in einem thermochemischen Reaktor aus Wasser, Kohlendioxid und fallweise Biomethan sogenanntes Synthesegas hergestellt. Aus dem Gas wird im zweiten Schritt unter Verwendung des Fischer-Tropsch-Verfahrens flüssiges Rohöl produziert. Aus diesem lassen sich – Schritt 3 – synthetische Treibstoffe wie Kerosin, Benzin und Diesel gewinnen.
«Unsere Technologie zielt in erster Linie auf die Herstellung von nachhaltigen Solartreibstoffen für Verkehrssektoren ab, bei denen eine Elektrifizierung nicht möglich ist, wie beispielsweise im Flugsektor», sagt Mitgründer und Co-CEO Gianluca Ambrosetti. Gegenwärtig entsteht in Jülich (Deutschland) unter dem Namen DAWN eine industrielle Produktionsanlage. Mit einer Spiegelfläche von 1500 m2 wird sie jährlich einige Tausend Liter Solartreibstoff zu Demonstrationszwecken herstellen. 2025 soll dann in Spanien die erste kommerzielle Anlage mit einer Jahresproduktion von 1.25 Millionen Litern in Betrieb gehen. Bis 2030 strebt Synhelion eine Produktionskapazität von 875 Millionen Litern an. Mit der Treibstoffmenge liesse sich die Hälfte des Schweizer Kerosinbedarfs decken.
Industrieunternehmen mit Bedarf an Hochtemperatur-Prozesswärme könnte die innovative Technologie ebenfalls erstmals eine solare Alternative bieten: Der patentierte Solar-Receiver macht in Kombination mit thermischen Wärmespeichern solare Prozesswärme im Bereich von 1000 bis 1500 Grad rund um die Uhr verfügbar. Die Integration der Technologie in bestehende Anlagentechnologie ist allerdings mit erheblichen Hürden verbunden. Für eine wirtschaftliche Nutzung ist zudem ein sehr sonnenreicher Standort mit hinreichend Platz erforderlich. Die Nutzung von solarer Hochtemperatur-Prozesswärme dürfte somit auf spezielle Anwendungsfälle beschränkt bleiben.
Um das Potenzial einer direkten Nutzung von Solarwärme zu evaluieren, hat Synhelion mit dem global tätigen mexikanischen Zementhersteller CEMEX zusammengespannt. Die Zementherstellung ist für rund acht Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Branche kann somit einen wirksamen Beitrag zu Erreichung der weltweiten Klimaziele leisten. Eine 2020 abgeschlossene Studie der beiden Unternehmen hat gezeigt, dass die Dekarbonisierung der Zementherstellung mittels Solarwärme grundsätzlich möglich ist.
2022 wurde auf einer Anlage bei Madrid die Herstellung von ‘Solarzement’ in einem Batch-Prozess demonstriert. Im nächsten Schritt soll das Verfahren auf einer Pilotanlage in einem Zementwerk als kontinuierlicher Prozess umgesetzt werden. Das ETH-Start-up und CEMEX haben das ehrgeizige Ziel, bis Ende des Jahrzehnts mit einer kommerziellen Anlage am Markt zu sein. Neuanlagen werden gemäss aktuellen Schätzungen mit fossil beheizten Anlagen zur Zementherstellung konkurrenzfähig sein. Mittelfristig könnte die Technologie für solarthermisch betriebene Zementwerke mittels Lizenzvereinbarungen ein branchenweite Prozessinnovation anstossen.
Der Schlüsselprozess bei der Zementherstellung ist die Verarbeitung von Kalkstein und weiteren Ausgangsstoffen zu Klinker, jenem Stoff, der in Zement als Bindemittel dient. Der hierzu notwendige Brennprozess erfolgt bisher in fossil beheizten Drehrohröfen bei 1400 Grad. Die Wärme aus dem Sonnenheizwerk von Synhelion hat somit die erforderliche Temperatur. Die Integration der Solarwärme in den angestammten Prozess der Zementherstellung sei anspruchsvoll, aber lohnend, betont Gianluca Ambrosetti: «Unsere Technologie hat das Potenzial, den CO2-Fussabdruck der Zementproduktion drastisch zu reduzieren.»
Für Zementhersteller ist das ein vielversprechender Ansatz. Die fossile Beheizung der Drehrohröfen ist nämlich nur für rund einen Drittel der Treibhausgasemissionen der Zementproduktion verantwortlich. Die restlichen Emissionen entstehen nicht verbrennungsbedingt, sondern entweichen im Brennprozess aufgrund chemischer Reaktionen aus dem Kalkstein. Mit dem innovativen Verfahren lassen sich diese zusätzlichen CO2-Emissionen relativ einfach einfangen, und das zurückgewonnene CO2 kann einer neuen Verwendung zugeführt werden. Als Fernziel schwebt dem Zürcher Jungunternehmen vor, das CO2 für die Herstellung des synthetischen Treibstoffs zu nutzen.
Synhelion beschäftigt 40 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. In mehreren Finanzierungsrunden hat das Start-up 60 Millionen Franken eingeworben. Unter den Geldgebern sind unter anderem Investoren, die die Technologie zur Dekarbonisierung ihrer Geschäftstätigkeit nutzen wollen: die Lufthansa-Gruppe mit der Schweizer Tochter SWISS, die Autohändlerin AMAG Group, der Stahlkonzern SMS Group und CEMEX.
07.02.2025
Die betriebliche Mobilität optimieren
Das Angebot Mobilität der Energie-Agentur der Wirtschaft zielt auf die Optimierung der Fahrzeugflotte, die für die Geschäftstätigkeit im Einsatz ist, sowie die Arbeits- und Transportwege. Hier erfahren Sie mehr:
Klug dekarbonisieren
Mit der Roadmap zur Dekarbonisierung unterstützt und berät die Energie-Agentur der Wirtschaft Unternehmen bei der Entwicklung einer schrittweisen und betriebswirtschaftlich sinnvollen Dekarbonisierungsstrategie.
Viele Gewerbe- und Industriebetriebe verfügen über einen hohen Wärmebedarf, gleichzeitig aber auch über eine hohe Abwärmemenge auf tiefem Temperaturniveau. Das birgt Potenzial zur Optimierung.
Kann die Abwärme wirtschaftlich genutzt werden, anstatt sie einfach an die Umgebung abzugeben oder sogar kostspielig zu «entsorgen»? Wo starte ich mit der Optimierung? Das sind keine trivialen Fragen, vor allem die zweite nicht, da es verschiedene Lösungsansätze gibt. Bei der EnAW setzen wir auf sechs Massnahmenfelder, die auf dem Weg zur Dekarbonisierung Orientierung bieten. Sie sind nicht einzeln bzw. voneinander unabhängig zu verstehen, sondern müssen kombiniert betrachtet werden: Effizienzmassnahmen sind der erste Schritt zur Dekarbonisierung. Aufbauend auf Effizienzmassnahmen können beispielsweise Prozess- und Technologieänderungen umgesetzt und abschliessend der Einsatz neuer emissionsfreier Energieträger eingeleitet werden. Eine mögliche Massnahme dafür ist der Wechsel von Dampf auf Heisswasser oder noch besser auf noch tiefere Temperaturen respektive der punktuelle Einsatz eines (elektrischen) Schnelldampferzeugers.
Einer der Schlüssel zur Dekarbonisierung liegt in der Temperaturabsenkung von Prozessen und der Integration von Abwärme. Bevor mit der Planung der Prozesstechnik und der Kombination mit dem erneuerbaren Wärme-/Kälteerzeugungssystem gestartet werden kann, gilt es alle relevanten Wärme- und Kälteflüsse im Betrieb zu erfassen. Als Basis dient idealerweise die PinCH-Analyse. Sie gibt einen Überblick über alle energetischen Ströme und zeigt auf, wie sie über Wärme- und Kältenetze verknüpft werden können. Ihre Umsetzung bleibt jedoch trotz Fördergeldern kostenintensiv und lohnt sich vor allem für energieintensive Betriebe. Als Alternative für KMU bietet die EnAW innerhalb der Web-Applikation «Roadmap zur Dekarbonisierung» ein thermisches Fingerprinting an. Dies ermöglicht den Unternehmen, einen raschen Überblick über die Wärme-Abwärme-Situation auf Jahresbasis zu erhalten. Dabei werden die relevanten Wärme- und Kälteflüsse protokolliert und grafisch übersichtlich aufgezeigt. Bei der Erfassung der thermischen Verbraucher sind die Prozesstemperaturen ein wichtiger Punkt. Hier gilt es immer auch die Frage zu klären, ob sich die Temperaturen im Sinne einer Effizienzsteigerung anpassen lassen (Absenken bei Wärme, Erhöhen bei Kälte): Benötigt der Prozess 95 Grad Celsius oder reichen 85 Grad Celsius aus? Können die Anlagen von Dampf auf tiefere Temperaturen vollständig oder partiell umgestellt werden? Kann Kälte bei 12 statt 7 Grad Celsius bereitgestellt werden? Gibt es andere Verfahrens- oder Prozesstechnologien, die eingesetzt werden können?
Sind die Prozesstemperaturen identifiziert und optimiert, geht es ans Eingemachte. Mit dem Thermischen Fingerprint wird das Jahrespotenzial für die Wärmerückgewinnung aus Abwärme ersichtlich. Abwärme liegt meist gebunden in Luft-, Gas- oder Flüssigkeitsströmen oder in Form von diffuser Strahlungswärme vor. Je niedriger in einem nachgeschalteten Prozess die Temperatur für eine Wärmenutzung ist, desto mehr Abwärmequellen kommen infrage. Dazu zählt zum Beispiel Abwärme aus Produktionsmaschinen oder -anlagen, Abwasser, Kühlanlagen, Kühlung von Serverräumen und Motoren oder die in Produktionshallen anfallende Abluft. Jedoch muss die Temperatur der Abwärmequelle grundsätzlich höher liegen als die Temperatur, die der Wärmeverbraucher benötigt. Die Nutzung wird umso wirtschaftlicher, je höher die Temperaturdifferenzen und damit die übertragbaren Wärmeleistungen sind. Nun gilt es diese Erkenntnisse mit den Informationen über die Produktionsabläufe zu kombinieren: Handelt es sich um Batch-Prozesse, wird in einer oder mehreren Chargen pro Tag produziert oder sind es kontinuierliche Prozesse? Je nach Prozessart kann das Unternehmen mit einer direkten Wärmerückgewinnung über einen Wärmetauscher arbeiten. Oder es benötigt einen thermischen Speicher als Puffer, um Abwärme oder Kälte über einen gewissen Zeitraum zu puffern, bevor sie verwendet werden kann. Reicht das Temperaturniveau von Abwärmeströmen nicht für eine direkte Nutzung, dann können sie als Quelle für eine Hochtemperatur-Wärmepumpe genutzt werden. Die Hochtemperatur-Wärmepumpe ist Bestandteil vieler Forschungsprojekte und auch schon als Serienprodukt bei diversen Herstellern verfügbar.
Wird ein erneuerbares Wärmeerzeugungssystem, wie beispielsweise ein Fernwärmeanschluss, ein Pellet- oder Holzschnitzelkessel beziehungsweise eine Wärmepumpe, analog eines Gas- oder Ölkessels dimensioniert, hat man meist unweigerlich ein überdimensioniertes, teures und ineffizientes System. Denn die erneuerbaren Wärmeerzeugungssysteme sind pro zusätzliche Kilowatt Heizleistung viel teurer. Insbesondere bei Holzfeuerungen und Wärmepumpen ist ein möglichst kontinuierlicher, nicht taktender Betrieb erwünscht – Stichwort: Abgase und Feinstaubproduktion bei Holzfeuerungen und hohe Anfahrverluste bzw. mechanische Belastung des Kompressors bei Wärmepumpen. Hierfür berechnet das technische Dimensionierungs-Tool «ProCalor», das in die EnAW-Web-Applikation Roadmap zur Dekarbonisierung integriert wird, eine korrekte Auslegung der neuen Wärmeerzeugung plus Pufferspeicher, um diese Bedarfsspitzen zu reduzieren.
Was heisst das nun für Gewerbe- und Industriebetriebe? Insbesondere Betriebe, die Temperaturen bis und mit ca. 120 Grad Celsius benötigen, lassen sich theoretisch mit bewährten Technologien vollständig dekarbonisieren. Bei höheren Temperaturen geht es kaum ohne Biomasse oder neue Energieträger wie zum Beispiel synthetische erneuerbare Energieträger. Mit intuitiven Tools und extensiver Fachberatung durch die Expertinnen und Experten gilt es, das vorhandene Wissen in der Praxis breit einzusetzen.
Stefan Eggimann
ist bei der EnAW Leiter des KMU-Modells, seit 2009 EnAW-Berater und Mitglied der Geschäftsleitung von Weisskopf Partner GmbH, wo er insbesondere für Industriepro-jekte zuständig ist.
Philippe Goffin
ist der EnAW-Projektleiter Science Based Targets initiative (SBTi) und ebenfalls bei Weisskopf Partner tätig.
07.02.2025
Mit der Roadmap zur Dekarbonisierung unterstützen und beraten wir Sie bei der Entwicklung einer schrittweisen und betriebswirtschaftlich sinnvollen Dekarbonisierungsstrategie. Dabei berücksichtigen wir die standortspezifischen Gegebenheiten, Pläne und Ziele Ihres Unternehmens.
Die Brauerei Schützengarten in St. Gallen ist die älteste Bierbrauerei des Landes. Ihre Ausdauer verdankt sie nicht zuletzt ihrer Um- und Voraussicht. Auch in energetischen Fragen, bei denen sie sich seit Jahren von der EnAW beraten lässt.
Es mag pathetisch klingen, doch nach einem Nachmittag an seiner Seite muss festgehalten werden: Bier ist für Richard Reinart eine Herzensangelegenheit. «Es ist einfach ein schönes Produkt, weil es Emotionen weckt», sagt der Technische Direktor der Brauerei Schützengarten mit sonorer Stimme. Wenn ich mich an einen Stammtisch setze, kommen sofort Fragen.» Bei der Brauerei Schützengarten ist der Diplom-Braumeister denn auch bestens aufgehoben. Die St. Galler Traditionsbrauerei ist in der Schweiz die älteste ihrer Art. 1776 gegründet ist die «Schüga», wie sie vom Volksmund liebevoll genannt wird, bis heute eigenständig geblieben. Der Produktionsstandort befindet sich nach wie vor mitten in der Stadt. Dennoch ist sie stets mit der Zeit gegangen.
Dazu gehört, dass die Brauerei, die heute 220 Mitarbeitende zählt, auch in energetischen Fragen umsichtig und vorwärtsgewandt handelt. Aktuellstes Beispiel dafür sind die Bestrebungen, den bislang mit Gas betrieben Dampfkessel durch ein Exemplar zu ersetzen, das mit Holzschnitzel geheizt wird. Der damit erzeugte Dampf wird einerseits für den Produktionsprozess im Sudhaus, andererseits aber auch für die Flaschenreinigungs- und Abfüllanlage gebraucht. Wobei es hier anzumerken gilt, dass der Prozess des Bierbrauens insbesondere durch das Aufkochen der Würze äusserst energieintensiv ist.
«Stillstand ist Rückschritt», bekräftigt Reinart, der den Schritt zur Anschaffung des neuen Kessels zwar durchaus als gross, nicht aber als final verstanden haben will. Etwas weiter geht Othmar Arnold. Der EnAW-Berater steht der Brauerei schon seit 2007 zur Seite. Er sagt: «Eine Brauerei kann mit verschiedenen Massnahmen die Effizienz steigern, sie hat aber immer einen Restwärmebedarf. Wenn man diesen gänzlich dekarbonisieren möchte, ist der neue Biomasse-Dampfkessel absolut zentral.»
Dank dieser Grossinvestition im Millionenbereich können jährlich 900 Tonnen CO2-Emissionen eingespart werden – eine markante Verkleinerung des ökologischen Fussabdrucks. Welchen Stellenwert die EnAW dabei hat, impliziert Reinarts Bemerkung, dass man in der Schützengarten AG auf Bier – nicht aber auf Dampfkessel spezialisiert sei. «Da sind wir natürlich froh, mit der EnAW einen so starken Partner an unserer Seite zu haben.»
Tatsächlich pflegte die Brauerei, die sich heute auf dem Musterweg der Dekarbonisierung befindet, bereits in ihren jungen Jahren energietechnische Fragen mit Vehemenz anzupacken. So baute sie 1895 ihr eigenes Wasserkraftwerk an der Sitter im nahegelegenen Wittenbach, mit dessen Strom einst auch die ersten Strassenlampen der Stadt St. Gallen betrieben wurden. Heute produziert die Anlage jährlich drei Millionen Kilowattstunden Strom.
In dieser Tradition hat die Schützengarten AG laufend an der Energieeffizienz gearbeitet. Insbesondere in den letzten Jahren wurden diverse Prozessoptimierungen und Massnahmen vorgenommen. So wurden neben dem Ersatz von Fenstern und Beleuchtungen unter anderem 2014 die Abfüll- und Flaschenreinigungsmaschine, 2016 die gesamten Palettier- und Verpackungsmaschinen sowie der Harasswascher und 2018 die Reinigungsanlage für die KEG-Fässer ersetzt. Dank einer Fotovoltaikanlage auf dem Dach des Abfüllgebäudes bezieht die Brauerei seit 2016 überdies ihren eigenen Strom.
«Mein Führungsteam und ich verstehen es als Teil der Firmenkultur, ökologisch nachhaltig zu agieren», erklärt Richard Reinart – und denkt dabei auch an die Wirtschaftlichkeit. Schliesslich sollen sich die Investitionen von heute dereinst auszahlen. Das bestätigt denn auch EnAW-Berater Othmar Arnold, der den gezielten Austausch mit dem Unternehmen schätzt: «Die Kontinuität ist bemerkenswert. Man macht hier eigentlich immer etwas. Und nun folgt mit dem Biomasse-Dampfkessel auch noch ein richtig grosser Wurf.»
07.02.2025
Brauerei Schützen-garten St. Gallen
8 000 000
kWh Energie gespart seit 2007
1 000 000
CHF gespart seit 2007
1800
Tonnen CO2 gespart seit 2007
220
Mitarbeitende
Die Hülsenfabrik Lenzhard verarbeitet im aargauischen Niederlenz täglich rund 50 Tonnen Karton zu Kartonhülsen, Kantenschützern und Fibre Drums. Besonders energieintensiv ist dabei die Trocknung der Hülsen. Gemeinsam mit der EnAW setzt das KMU deshalb seit 2016 auf wirtschaftliche Effizienzmassnahmen – mit Erfolg.
Ob Kartonhülsen für die Papier- und Folienindustrie, Kantenschutz für Verpackungslösungen oder Kartonfässer für Granulate und Pulver, sogenannte Fibre Drums, für die Pharmaindustrie: Die Hülsenfabrik Lenzhard produziert massgeschneidert und beliefert Kundinnen und Kunden auf der ganzen Welt. Dafür werden am Produktionsstandort in Niederlenz auf 10 000 Quadratmetern und mit 50 Mitarbeitenden täglich rund 50 Tonnen rezykliertes Kartonpapier verwertet.
Der Dreisatz der Hülsenproduktion scheint simpel: Wickeln, Kleben, Trocknen. Dabei wird das Kartonpapier bei der Hülsenfabrik Lenzhard nach dem modernsten Verfahrensprozess spiralförmig aufgewickelt, nach speziellem Vorgehen geleimt, geschnitten, palettiert und anschliessend getrocknet. «Wir gehören zu den wenigen Produzenten, die ihre Hülsen eigens für ihren Anwendungszweck in verschiedenen Prozessverfahren kontinuierlich überwacht trocknen», sagt der Geschäftsführer der Hülsenfabrik, Björn von Burg. Das will gelernt sein. Denn damit die Hülsen schön gerade und rund bleiben, ist im Trocknungsprozess handwerkliches Geschick gefragt. Zur Verfügung stehen dafür insgesamt vier Trockenkammern, in welchen die Hülsen je nach Länge und Wandstärke über definierte Trocknungsprozesslängen getrocknet werden. Das braucht viel Energie: «Ein Grossteil des Strom- und Ölverbrauchs ist auf den Trocknungsprozess zurückzuführen», weiss Key-Accounts-Manager und Geschäftsleitungsmitglied Kurt Moser, der seit über 20 Jahren für die Hülsenfabrik tätig ist. Da in der Nacht getrocknet werde, sei der Strom- und Energieverbrauch zudem antizyklisch.
Diese Gegebenheiten standen im Widerspruch zur Firmenphilosophie: «Wir sind ein Familienunternehmen, das langfristig denkt», betont Moser. Neben dem Bekenntnis zum Standort Schweiz schreibt die Hülsenfabrik auch der Nachhaltigkeit einen grossen Stellenwert zu. Deshalb verfolgt sie das Ziel einer möglichst energieeffizienten und ressourcenschonenden Produktion. Auch auf Kundenseite spiele das Thema der nachhaltigen Produktion eine Rolle, wie Geschäftsführer von Burg weiss: «Als Papierverarbeiter kriegen wir von unseren Kundinnen und Kunden oft Fragen bezüglich des ökologischen Fussabdrucks.» Der Hülsenkarton, also der Rohstoff für die Produkte, werde dabei zu 100 Prozent aus Altpapier hergestellt, lediglich beim Leimen komme etwas Chemie hinzu. «Unsere Kartonhülsen können dann wieder in den Altpapierzyklus kommen», ergänzt von Burg.
Um das Ziel der nachhaltigen Produktion auf ganzer Linie zu verfolgen, setzt die Hülsenfabrik seit 2015 gemeinsam mit der EnAW verschiedene Effizienzmassnahmen um. «Rund um die Trocknung konnten wir die Energieflüsse mit der EnAW stark optimieren», sagt Moser. Dank einem neuartigen Verfahren bei der Verbindungstechnik – also beim Leimen – sowie durch die Neugestaltung der Trocknungskammern unter anderem mit effizienteren Ventilatoren konnte die Hülsenfabrik die Trocknungszeit deutlich reduzieren. Zudem wurde eine neue Programmsteuerung bei der Trocknungsanlage integriert und die Prozesswärme gesenkt. Das lohnt sich für den Grossverbraucher doppelt: Gegenüber dem Ausgangsjahr spart die Hülsenfabrik Lenzhard jetzt jährlich über 60 Tonnen CO2 ein. Zudem erhält der Betrieb durch die Erreichung der gesetzten Ziele die CO2-Abgabe zurückerstattet. «Dass sich die Massnahmen auch wirtschaftlich lohnen, ist für uns als KMU natürlich ein wichtiger Aspekt», betont von Burg.
Auch in Zukunft soll der Produktionsstandort dort, wo es sinnvoll und wirtschaftlich umsetzbar ist, optimiert werden. So kam auf der gemeinsamen Betriebsbegehung mit dem EnAW-Berater Martin Liechti das Thema Photovoltaik immer wieder auf. Auch ein Heizungsersatz steht zur Diskussion. «Wenn unsere Heizung das entsprechende Alter erreicht hat, schauen wir beim Ersatz sicherlich nochmals genau hin», so von Burg. Und da setze die Hülsenfabrik Lenzhard gerne wieder auf die Expertise von Liechti. «Seit wir bei der EnAW sind, steht sie uns mit gutem Rat und Tat zur Seite», hebt Moser hervor.
07.02.2025
Zahlen
1 972 345 kWh
Energie eingespart
63 Tonnen CO2
pro Jahr eingespart
50
Mitarbeitende
50 Tonnen
Karton werden am Tag verarbeitet
1
Standort
Grossverbraucher sind Unternehmen mit einem jährlichen Wärmebedarf von mehr als fünf Gigawattstunden oder einem Elektrizitätsverbrauch von mehr als 0.5 Gigawattstunden. Gemäss kantonalem Energiegesetz sind Grossverbraucher zu einer Verbrauchsanalyse und zur Umsetzung von Effizienzmassnahmen verpflichtet. Mit einer von der EnAW erarbeiteten Universalzielvereinbarung (UZV) erfüllt Ihr Unternehmen die gesetzlichen Anforderungen für Grossverbraucher unkompliziert. Die UZV nimmt Rücksicht auf betriebliche Abläufe und ermöglicht es Ihnen, die angestrebten Effizienzziele mit massgeschneiderten und wirtschaftlichen Massnahmen zu erreichen.
Holz gehört zu den ältesten Baustoffen der Menschheit. Schmuck, Werkzeuge, Fortbewegungsmittel und sogar Häuser von erstaunlicher Robustheit wurden seit jeher auch aus Holz gefertigt. Der Umgang will jedoch gelernt sein, denn Holz als lebendiger Werkstoff verändert sich je nach Umweltbedingung in verschiedene Richtungen. Ein echter Profi in Sachen Holzverarbeitung ist SWISS KRONO.
Holz gehört zu den ältesten Baustoffen der Menschheit. Schmuck, Werkzeuge, Fortbewegungsmittel und sogar Häuser von erstaunlicher Robustheit wurden seit jeher auch aus Holz gefertigt. Der Umgang will jedoch gelernt sein, denn Holz als lebendiger Werkstoff verändert sich je nach Umweltbedingung in verschiedene Richtungen. Ein echter Profi in Sachen Holzverarbeitung ist SWISS KRONO. Das 1966 im luzernischen Menznau gegründete Unternehmen entwickelt seit über 50 Jahren industriell gefertigte Holzwerkstoffe von höchster Qualität. Die SWISS KRONO AG ist das Mutterwerk der international tätigen SWISS KRONO Group, welche seine Produkte in 120 Ländern vertreibt und im Jahre 2020 über zwei Milliarden Umsatz erwirtschaftete. Die Produkte der SWISS KRONO Group reichen von dekorativen Erzeugnissen für den Möbel- und Innenausbau («Interiors») über leistungsfähige Holzbaustoffe («Building Materials») bis hin zu Laminat in vielfältiger Ausprägung («Flooring»). Der Schweizer Standort SWISS KRONO AG ist auf die Bereiche «Interiors» und «Flooring» spezialisiert und hebt sich seit Jahren nicht nur in der Gruppe, sondern auch weltweit durch ihre Innovationen hervor.
Eine dieser Innovationen ist BE.YOND, die wohl weltweit umweltfreundlichste Spanplatte. «Dieses Produkt ist so besonders, weil es zu fast 100 Prozent aus nachhaltigen Stoffen besteht», erklärt Roger Braun, Standortleiter des Menznauer Werks. Denn nicht nur gewährt die Herstellung die nahezu komplette Nutzung eines Baumstammes, sondern auch der von SWISS KRONO eigens entwickelte Klebstoff ist organisch basiert. BE.YOND ist in seiner gesamten Herstellung besonders CO2-arm und erfüllt darüber hinaus höchste Anforderungen an die Raumqualität – wahrlich ein Gewinn für Mensch und Umwelt.
Auf eine nachhaltige Ressourcennutzung wird bei SWISS KRONO AG grossen Wert gelegt. Priorität hat der effiziente und auf Dauer bewahrende Umgang mit Holz. Rohstoffe bezieht das Unternehmen ausschließlich aus nachhaltiger Forstwirtschaft – und zwar möglichst lokal, um Transportwege zu minimieren. Grössere Distanzen werden vorrangig auf Schienen zurückgelegt. In der Produktion wird auf modernste Produktionsprozesse mit höchsten Effizienzstandards gesetzt. So auch in der Planung der Produktion. Kein einfaches Unterfangen in einem Betrieb, der 24 Stunden sieben Tage die Woche ausgelastet ist.
SWISS KRONO setzt in Sachen Nachhaltigkeit an drei Punkten an: Energieträger, Energieeffizienz und Ressourcen. Zur Herstellung der Produkte bedarf es viel thermischer Energie – etwa beim Pressen von Spanplatten oder bei der Trocknung von Holzschnitzeln. Statt der Verwendung fossiler Brennstoffe wie Erdöl und Erdgas heisst das Zauberwort hier Biomasse. SWISS KRONO hat eine eigene Recyclinganlage, in der Altholz und Holzabfälle sorgfältig sortiert werden und wo immer möglich, für die Produktion neuer hochwertiger Platten wiederverwendet wird. Material, das nicht wiederverwendet werden kann, wird in der hauseigenen Biomasseanlage verbrannt. So wird ein Grossteil der benötigten thermischen Energie – rund 90 Prozent – klimaneutral aus erneuerbaren Quellen gewonnen.
Um Energie effizienter zu nutzen, wurde unter anderem bei der Herstellung von Faserplatten eine Stopfschnecke integriert. Nach dem Kochprozess wird Wasser aus den Hackschnitzeln gepresst, sodass im Nachhinein weniger Energie für die Trocknung benötigt wird. Zuvor wurde der gesamte Wassergehalt mittels Hitze verdunstet. Zudem werden alle Maschinen mittels Frequenzregler optimal herauf- und heruntergefahren, ganz nach Bedarf.
In Sachen Ressourcen heisst es ebenfalls: Kreisläufe schliessen. In der MDF-Plattenproduktion werden überschüssige Fasern rückgeführt und wieder in den Produktionsprozess integriert.
Der Massnahmenkatalog, den SWISS KRONO im Hinblick auf Nachhaltigkeit bereits umgesetzt hat, kennt Massnahmen von A bis Z. Mit ihrem Latein ist SWISS KRONO aber noch lange nicht am Ende. Um dem Netto-Null-Ziel noch einen Schritt näher zu kommen, wird SWISS KRONO den gesamten Betrieb demnächst einer Analyse unterziehen und damit mögliche Verbesserungspotenziale ausmachen – eine runde Sache für die Umwelt, SWISS KRONO und ihre Kunden.
07.02.2025