Magnesiumgilt heute als der Konstruktionswerkstoff des 21. Jahrhunderts. Das Leichtmetall zeichnet sich durch seine Leichtigkeit, seine hervorragenden Gießeigenschaften und seine gute Bearbeitbarkeit aus. Zudem lässt sich Magnesium im Vergleich zu anderen Werkstoffen nahezu unbegrenzt recyceln. Bereits 1971 errichtete die Firma STIHL in Weinsheim ein Magnesium-Druckgusswerk. Mit einer Gießkapazität von ca. 6000 Tonnen pro Jahr gilt das Werk heute als eine der größten und modernsten Magnesium-Druckgießereienin Europa. Mehr als 20 Druckgießmaschinen der Warm- und Kaltkammertechnik mit Schließkräften von bis zu 1000 Tonnen sind in der vollautomatischen Produktion im Einsatz. 790 Mitarbeiter stellen jährlich mehr als 26 Millionen Bauteile für Kettensägen und andere Elektrowerkzeuge des Mutterkonzerns, aber auch für externe Kunden her.
Fokus auf Nachhaltigkeit
Das Unternehmen bekennt sich zu Umweltschutz und Energieeffizienzauf hohem Niveau und zu deren kontinuierlicher Verbesserung, sowohl bei den Unternehmensprozessen als auch bei den Produkten. Im Einklang mit diesen Grundsätzen wurde bei der Auswahl eines neuen Abluftfiltersystems großer Wert auf Ökoeffizienz gelegt. Darüber hinaus wurden die klimatischen Bedingungen bei der Auslegung der Ablufttechnik berücksichtigt. Im rheinland-pfälzischen Weinsheim pendelt das Thermometer in den Wintermonaten um die Null-Grad-Marke. Deshalb legte STIHL bei der Vergabe des Projekts nicht nur Wert auf eine zuverlässige Abluftreinigung, sondern gleichzeitig auf eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung. Die KMA Umwelttechnik GmbH installierte 2015 ein einzigartiges Wärmerückgewinnungssystem (Abb. 1), das die gesamte Druckgießerei in den Wintermonaten auf konstant 18 °C aufheizt, ohne konventionelle Energieträger wie Strom oder Gas einzuspeisen. Das mehrstufige Wärmerückgewinnungssystem basiert auf zwei hydraulischen Kreisläufen, in denen stündlich 45,6 m3 und 22,8 m3 Ethylenglykol als Trägermedium fließen.
Mehrstufige Rückgewinnung von wertvoller Prozessabwärme
Zwölf Abluftfilteranlagen mit einer Gesamtkapazität von 236.000 m3/h sind in einem wetterfesten Gehäuse auf dem Hallendach der Druckgießerei installiert. Neben den Filterelementen (Abb. 2) verfügen die Anlagen über Abluftwärmetauscher, so dass die in der Abluft enthaltene Wärme zurückgewonnen werden kann. Die mit Ölrauch belastete Abluft aus der Produktion wird über Ventilatoren unter der Hallendecke angesaugt und durchströmt zunächst die Abluftfilter. Nachgeschaltet sind die Wärmetauschereinheiten. Da die Abluft auch im Winter eine Temperatur von mindestens 29 °C hat, verfügt sie über wertvolle Wärmeenergie, die in der kalten Jahreszeit im Wärmetauscher mittels hydraulischem Trägermedium entzogen wird. Jeder Wärmetauscher hat eine Leistung von max. 112,5 kW/h. Der Wärmeträgerkreislauf führt in den Keller unter der Gießereihalle. Hier befindet sich die zentrale Zuluftanlage zur Versorgung der Gießerei mit Frischluft. Ventilatoren saugen die Frischluft von außen an. Über einen ersten Wärmetauscher (Abb. 3) wird die aus der Abluft gewonnene Energie mittels eines Kreislaufverbundsystems auf die Zuluft übertragen. Auf diese Weise kann die Zuluft auch an kalten Wintertagen auf mindestens 11 °C erwärmt werden. Um die Zuluft auf die erforderliche Vorlauftemperatur von 18 °C zu bringen, verfügt die Anlage über eine zweite Wärmetauscherstufe (Abb. 4).
Hier erfolgt die Energieversorgung durch Einbindung in den Kühlwasserkreislauf der Gießmaschinen. Das Kühlwasser wird normalerweise über einen Kühlturm abgeführt. Mit einer Temperatur von ca. 30 °C ist es in der kalten Jahreszeit ein ideales Trägermedium für die zweite Wärmetauscherstufe und erwärmt so die Hallenluft auf die erforderlichen 18 °C. Über Lüftungsschlitze im Hallenboden werden der Halle stündlich 236.000 m3 erwärmte Frischluft zugeführt.
Produktionsunabhängiges Heizsystem
Parallel dazu erwärmt eine weitere autarke Anlage weitere 120.000 m3 Frischluft. Vier der zwölf Filteranlagen auf dem Dach sind nicht an den großen hydraulischen Kreislauf angeschlossen, sondern bilden eine eigene Anlage, um die Halle auch bei Produktionsstillstand, etwa in den Ferienzeiten, vor Frost zu schützen. Auch hier wird die von außen einströmende Luft zunächst auf ca. 11 °C erwärmt. Der zweite Wärmetauscher unterscheidet sich jedoch von dem der größeren Anlage. Er wird nicht ausschließlich mit erwärmtem Kühlwasser betrieben, sondern kann auch mit konventionell erwärmtem Wasser betrieben werden.
