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Fuel-Based Enabling Technologies

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Energy Efficiency in Industry
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Abstract

This chapter describes the basic technologies involved in dealing with fuel-based heat generation and thus follows on directly from Sect. 3.6, which is devoted to electrical heat generation. In addition to the generation of heat, the transfer of heat for its recovery and the transport of heat are also of interest in this context. The recovery of (waste) heat takes place in many different devices and processes, which are discussed in Sect. 4.2. Heat transport by conduction, radiation and convection always leads to losses, which are usually reduced by installing thermal insulation, which is the subject of consideration in Sect. 4.3. The technical principles are briefly described in each case to provide an understanding of the efficiency measures described in detail. For each basic technology, the findings are summarised in recommendations.

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Literature

  • Althaus W, Paucker R, Grob J, Bülten B, Hunstock B (2013) Entwicklungs-/Demonstrationsprojekt mit Feldversuch “ORC-Prozesse zur Abwärmenutzung an BHKW-Motoren”. Abschlussbericht, Fraunhofer UMSICHT, gefördert vom BMWi unter dem FKZ 0327436C, 30.04.2013

    Google Scholar 

  • Ausfelder F, Bazzanella A, VanBrackle H, Wilde R, Beckmann C, Mills R, Rightor E, Tam C, Trudeau N, Botschek C (2013) Technology roadmap energy and GHG reductions in the chemical industry via catalytic processes. International Energy Agency (IEA), Wien

    Google Scholar 

  • Baukal CE (2003) Industrial burners handbook. CRC, Boca Raton

    Book  Google Scholar 

  • Bayerisches Landesamt für Umwelt (2001) Niedertemperaturverstromung mittels einer ORC-Anlage im Werk Lengfurt der Heidelberger Zement AG, Augsburg

    Google Scholar 

  • Bayerisches Landesamt für Umwelt (2012) Abwärmenutzung im Betrieb. Klima schützen – Kosten senken, Augsburg

    Google Scholar 

  • Bender W (2015) Verbesserte Wärmeübertragung in Hochtemperatur-Regeneratoren zur Wärmerückgewinnung an Industrieöfen. Dissertation, IOB, RWTH Aachen. In: Aachener Beiträge zu digitalen Nachrichtensystemen, Band 41. Wissenschaftsverlag Mainz, Aachen

    Google Scholar 

  • Bertau M, Müller A, Fröhlich P, Katzberg M, Büchel K-H (2013) Industrielle Anorganische Chemie, 4. Auflage. Wiley, Weinheim

    Google Scholar 

  • BINE Informationsdienst (2004) Wärmerückgewinnung bei Hochtemperatur-Prozessen, Projektinfo 03/04

    Google Scholar 

  • Blesl M, Ohl M, Fahl U (2011) Ganzheitliche Bewertung innovativer mobiler thermischer Energiespeicherkonzepte für Baden-Württemberg auf Basis branchen- und betriebsspezifischer Wärmebedarfsstrukturen. Endbericht BWPLUS Projekt, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Böckh PV, Wetzel T (2012) Heat transfer. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-19183-1

  • Brandstätter R (2008) Industrielle Abwärmenutzung – Beispiele und Technologien. Amt der oberösterreichischen Landesregierung, Direktion Umwelt und Wasserwirtschaft, Abteilung Umweltschutz, Linz

    Google Scholar 

  • Bruch F (2009) Abwärmenutzung bei einem Kupolofen, Abschlußbericht DEMO 001569. Georg Fischer Automobilguss GmbH, Singen

    Google Scholar 

  • Drewer A, Paschko H, Paschko K, Patschke M (2013) Wärmedämmstoffe: Kompass zur Auswahl und Anwendung. Müller Verlag, Köln

    Google Scholar 

  • Egenhofer C, Schrefler L, Rizos V, Infelise F, Luchetta G, Simonelli F, Stoefs W, Timini J, Calontoni L (2014a) Final report for a study on composition and drivers of energy prices and costs in energy intensive industries: the case of the chemical industry – chlorine. Centre for European policy studies, Brussels

    Google Scholar 

  • Egenhofer C, Schrefler L, Rizos V, Infelise F, Luchetta G, Simonelli F, Stoefs W, Timini J, Calontoni L (2014b) Final report for a study on composition and drivers of energy prices and costs in energy intensive industries: the case of the chemical industry – Ammonia. Centre for European policy studies, Brussels

    Google Scholar 

  • Gitzhofer K (2007) BAT determination in selected industrial fields as a contribution to the fulfilment of the climate protection targets and further immission control legal requirements – partial project 02: German contribution to the review of the reference document on best available techniques in the glass manufacturing industry, Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie e.V. (HVG), Umweltbundesamt

    Google Scholar 

  • Goodman P, Robertson C, Pitman S, Lyons L, Pahal S, Audard G (2012) Sustainable industrial policy – building on the eco-design directive – energy-using products group analysis/2: lot 4: industrial and laboratory furnaces and ovens – tasks 1–5, Surrey

    Google Scholar 

  • Groß B, Tänzer G (2010) Industrielle Abwärme – Eine Potentialstudie für Deutschland, FKW 03 FPZL 0033. IZES gGmbH, Saarbrücken

    Google Scholar 

  • Gruber A, Schwentzek M, von Roon S (2012) Energieeinsparpotenzial durch technische Dämmung, Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH, München, 2012, im Auftrag des FIW

    Google Scholar 

  • Herwig H, Moschallski A (2014) Wärmeübertragung, 3. Auflage. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-658-06208-8

  • Högner W, Gehl M, Teufert J, Domagal J (2010) Anwendung von Regenerativbrennern in Stahlerwärmungsöfen in Warmwalzwerken. GASWÄRME Int 59(1–2):31–35

    Google Scholar 

  • Holm A (2013) Chancen und Möglichkeiten der Technischen Dämmung. Forschungsinstitut für Wärmeschutz (FIW), 14.06.2013

    Google Scholar 

  • IFC (2014) Waste heat recovery for the cement sector: market and supplier analysis. International Finance Corporation, World Bank Group

    Google Scholar 

  • IUTA (2002) Kostenfunktionen für Komponenten der rationellen Energienutzung, Teil II: Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung. Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. (IUTA), Duisburg-Rheinhausen, im Auftrag der Stiftung Industrieforschung. http://www.iuta.de/thermodynamik/preistatlas_teil_ii.PDF

  • Jouhara H, Khordehgah N, Almahmoud S, Delpech B (2018) Waste heat recovery technologies and applications. TSEP 6:268–289. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2018.04.017

    Article  Google Scholar 

  • Kulacki (2018) Handbook of thermal science and engineering. Springer Nature. https://doi.org/10.1007/978-3-319-26695-4

  • Mäder D, Rakette R, Lohr R (2009) Energieeffizienter Betrieb von Erdgasbrennern. GASWÄRME Interernational 58(5):313–316

    Google Scholar 

  • Müller E, Engelmann J, Löffler T, Strauch J (2009) Energieeffiziente Fabriken planen und betreiben. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-540-89644-9

  • Nellis M, Blinde P, Overgaag M, Deng Y (2012) Climate protection with rapid payback, energy and emissions savings potential of industrial insulation in EU27, Ecofys Netzerlands BV, By order of: European Industrial Insulation Foundation

    Google Scholar 

  • Pehnt M, Bödeker J, Arens M, Jochem E, Idrissova F (2010) Die Nutzung industrieller Abwärme, technisch-wirtschaftliche Potentiale und energiepolitische Umsetzung, Bericht im Rahmen des Vorhabens “Wissenschaftliche Begleitforschung zu übergreifenden technischen, ökologischen, ökonomischen und strategischen Aspekten des nationalen Teils der Klimaschutzinitiative”. Heidelberg, Karlsruhe

    Google Scholar 

  • Pili R, García Martínez L, Wieland C, Spliethoff H (2020) Techno-economic potential of waste heat recovery from German energy-intensive industry with organic Rankine cycle technology, renewable and sustainable energy reviews 134. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110324

  • Sundermann C (2014) Wirtschaftliche Energieeinsparpotenziale in der brennstoffbasierten Erzeugung von Prozesswärme in Deutschland. Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, unpublished Bachelor Thesis, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Thekdi AC, Nimbalkar SU (2014) Industrial waste heat recovery: potential applications, available technologies and crosscutting R&D opportunities. ORNL/TM-2014/622

    Google Scholar 

  • VDI (2008) Wärme- und Kälteschutz von betriebstechnischen Anlagen in der Industrie und in der Technischen Gebäudeausrüstung, Berechnungsgrundlagen. VDI-Richtlinie 2055 Blatt 1, Düsseldorf

    Google Scholar 

  • VDI (2010) VDI heat atlas, 10. Auflage. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77877-6

  • VDI (2012) Energieeffizienz betriebstechnischer Anlagen – Wärme- und Kälteschutz. VDI-Richtlinie 4610 Blatt 1, Düsseldorf

    Google Scholar 

  • VDMA Thermoprozesstechnik (2011) Leitfaden “Energieeffizienz von Thermoprozessanlagen”. Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau, Frankfurt am Main

    Google Scholar 

  • Venkateshan SP (2021) Heat transfer, 3rd ed. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-58338-5

  • Wünning J (Hrsg) (2011) Handbuch der Brennertechnik für Industrieöfen: Grundlagen – Brennertechniken – Anwendungen, 2. Auflage. Vulkan-Verlag, Essen

    Google Scholar 

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Blesl, M., Kessler, A. (2021). Fuel-Based Enabling Technologies. In: Energy Efficiency in Industry. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63923-8_4

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-63923-8_4

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  • Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg

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