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Energieeffizienz und Digitalisierung in der Lebensmittelindustrie

Food Pinch: Flexible Wärmeintegration ist möglich

Food Pinch

Das mehrjährige Projekt „Food Pinch“ wurde erfolgreich abgeschlossen. Die Weiterentwicklung der klassischen Pinch-Analyse für einen effizienten Anlagenbetrieb und optimale Investitionspläne überzeugte die Anwendungsunternehmen. Diese planen, die dynamische Pinch-Regelung weiter zu nutzen und auf zusätzliche Anlagen auszurollen.

Die Herstellung von Waren in der Lebensmittelindustrie fordert zeitlich schwankende Wärme- und Kälteleistungen und Temperaturniveaus. Das erschwert die Steigerung der Energieeffizienz und den Einsatz von CO2-armen Energieträgern in vielen Betrieben. Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt Food Pinch ist im Jahr 2020 mit dem Ziel gestartet, innovative Lösungen für die Ernährungsindustrie durch eine optimale Verbindung von Wärme- und Kälteströmen zu entwickeln und zu erproben. Über die digitale Plattform EnEffCo® wurden relevante Verfahrens- und Prozesstechnologien zudem integriert und intelligent vernetzt. Neben ÖKOTEC Energiemanagement und dem Institut für Thermodynamik der RWTH Aachen sind die Anwender Nestlé Wagner, das MAGGI Werk Singen sowie die westfälische Fleischwarenfabrik Stockmeyer im Projekt Food Pinch beteiligt.

Das Projektteam entwickelte eine dynamische Pinch-Analyse, die eine optimal energieeffiziente Fahrweise bei sich verändernden Parametern identifizieren kann. Weiterhin wurde ein Demonstrator entwickelt, um auf die Regelungstechnik Einfluss zu nehmen und die Wärmeintegration bei sich ändernden Bedingungen maximieren. Dafür wurde die automatische Anlagensteuerung EnEffReg® weiterentwickelt. Bei zwei Anlagengruppen konnten Einsparungen von 19% realisiert werden: Einerseits bei der Kühlwasserversorgung bei Maggi, durch eine direkte Steuerung des Demonstrators und andererseits bei der Kälteerzeugung bei Wagner , die auf Basis einer manuellen Anpassung der Steuerung auf Grundlage der Ergebnisse des Demonstrators erfolgte.

Die Abschlussveranstaltung von Food Pinch fand am 27. November 2024 bei ÖKOTEC in Berlin statt. Der vollständige Abschlussbericht wird Anfang 2025 veröffentlicht. Besonderer Dank gilt dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) für die Förderung des Projekts sowie dem Projektträger Jülich (PtJ) für die Begleitung. Förderkennzeichen: 03EN2031A.


Die Projektpartner und ihre Beiträge

Food Pinch

RWTH Aachen University (LTT)

Dörthe Hagedorn, Hagen Seele und Boyung Jürgens präsentierten die Dynamische Pinch-Methode

Entwickelte Module, u. a.:

  • Betriebsoptimierung: Scheduling von Batch-Prozessen, Berücksichtigung von Temperaturniveaus
  • Investitionsoptimierung: HENDling, Dyn2Heat, Rapid Monte Carlo Analysis

ÖKOTEC

  • Knut Grabowski leitete das Gesamtprojekt und führte mit Weiterentwicklungen der Kennzahlmethodik von ÖKOTEC ein
  • Knut Grabowski, Philipp Krebs und Fabian Gnegel entwickelten die Dynamische Pinch-Regelung auf Grundlage des EnEffCo®-Moduls EnEffReg®
  • Adrian Schödl leitete und präsentierte die Demonstrationsprojekte der Regelung an Anlagen im laufenden Betrieb, für die Sylvia Jacobi anlagentechnische Vorarbeiten leistete


Sind Sie neugierig geworden? Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme!

Knut Grabowski Team Energieeffizienz-Controlling

Knut Grabowski

Head of EnEffCo® Research & Development

Dr. Christoph Zschocke - Geschäftsführer und Gründer von ÖKOTEC

Dr. Christoph Zschocke

Gründer, Geschäftsführender Gesellschafter


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Bild: Shutterstock 1810445956/noomcpk