Die Andechser Molkerei Scheitz GmbH im Alpenvorland südlich von München produziert aus der Milch von Bio-Bauernhöfen Joghurt, Quark, Butter und Käse und weitere Milchprodukte. Dafür braucht man neben anderen Energiequellen auch Wärme und Druckluft.

Josef Scheuermeyer, der für die Energietechnik in der Molkerei verantwortlich ist, wollte Wärmequellen aus dem Betrieb für die Vorerwärmung der Produkte nutzen. Dies steigert die Energieeffizienz und senkt die Strom- oder Brennstoffkosten.

Allerdings, so berichtete er kürzlich auf einer Fachtagung an der technischen Hochschule Amberg-Weiden, erreichte man damit zunächst nur Temperaturen um 65 Grad Celsius - gesucht war eine Technik mit 90 Grad Celsius. Die Alternative, eine zusätzliche Wärmepumpe mit Elektroantrieb, rechnete sich nicht. Eine Hochtemperaturwärmepumpe mit einem Gasmotor als Antrieb erreichte zwar leicht die gewünschte Endtemperatur, allerdings gab es bei dem eingesetzten Aggregat Probleme mit den Materialien.

Druckluftheizkraftwerk als Alternative

Eine Alternative war für Scheuermeyer ein Druckluftheizkraftwerk (DHKW). Es hat einen Gasmotor als Antrieb und statt des Generators einen Schraubenverdichter für die Drucklufterzeugung. Doch die ersten Anlagen konnten nicht so weit wie gewünscht in ihrer Leistung geregelt werden.

Die Entscheidung für die jetzt installierte Maschine, die sich auf 60 % ihrer Nennleistung herunterregeln lässt, wurde beschleunigt, als ein regelbare Druckluftverdichter mit Elektroantrieb im Mai 2019 ausfiel. Bei der Molkerei installierte man an seiner Stelle ein DHKW des Herstellers Altairnative.
Das in Andechs eingesetzte Aggregat vom Typ Orkan 08/630 hat bei 8 bar Druck eine Druckluftleistung von 630 m³/h. Es liefert zudem eine Wärmeleistung von 155 kW bei einer Vorlauftemperatur von 95 Grad Celsius und einer Rücklauftemperatur von 70 Grad Celsius. In der Molkerei setzt man die gesamte thermische Energie in Heißwasser mit 90 Grad Celsius um.

Das Aggregat benötigt für die Bereitstellung von Wärme und Druckluft als Input eine Erdgasleistung von 177 kW. Mit 64 kW davon treibt die Motorwelle den Schraubenkompressor an. Daraus entstehen dann die genannten Druckluftmengen.

Sehr wirtschaftliche Energieerzeugung

Die Wärme des Motors und des Abgases sowie zusätzlich 37 kW Umweltwärme, die über die Luft dem Kompressor zugeführt werden, summieren sich dann zu den 155 kW Heizleistung, die das DHKW für die Molkerei produziert. Mit dem Kraftwerk nutzt man die Vorteile der KWK-Technik für die Drucklufterzeugung und löst sich zugleich von energierechtlichen Auflagen wie etwa der Zahlung der EEG-Umlage, die bei der Stromproduktion anfällt, verdeutlichte Scheuermeyer in Amberg.
 
Erfreulich ist für die Molkerei als Nutzer von Druckluft und Wärme nicht nur, dass die Anlage mit einer Verfügbarkeit von 95 % störungsfrei läuft, sondern auch, dass sie sehr wirtschaftlich Energie erzeugt.

Eingesetzt wird sie neben vier elektrisch angetriebenen Verdichtern in der Grundlast der Druckluftproduktion mit einer Laufzeit von 8.000 Stunden jährlich. Sie verbraucht stündlich für etwa 5,13 Euro Gas, stellt dafür aber Wärme im Gegenwert von 4,50 Euro bereit. Damit kostet die Druckluft aus dem Aggregat pro Stunde 0,63 Euro, rechnete Scheuermeyer vor.

Insgesamt spart das DHKW bei einer jährlichen Laufzeit von 8.000 Stunden über 65.000 Euro gegenüber der elektrischen Drucklufterzeugung ein. Dazu wird noch die Gassteuer von knapp 7.800 Euro erstattet, was die Gesamteinsparung auf 73.172 Euro jährlich erhöht.

Die Amortisationszeit für das Aggregat liegt gegenüber elektrisch angetriebenen Schraubenverdichten laut Scheuermeyer bei 2,19 Jahren. Kein Wunder bei der Rechnung und dem Wärmebedarf, den die Molkerei hat, dass weitere derartige Anlagen folgen sollen.