Projekt 15836/01

Energiesparende Asphaltmischanlage

Projektdurchführung

ASA Rosenthal GmbH
Am Herrnberg 3
63654 Büdingen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Analyse des verfahrenstechnischen Prozesses von Asphaltmischanlagen ergab, dass in der Trocknung von Mineralien der Wärmeübergang (Heißgas vom Brenner ins Mineral) bei weitem nicht optimal abläuft. Weiter wurde festgestellt, dass der Verlauf der Mineraltemperatur (Auslauf aus der Trockentrommel) einer extrem hohen Schwankungsbreite unterliegt. Eine Beeinflussung dieser Bedingungen erfolgt durch den Mineralvorhang in der Trockentrommel. (Mineralvorhang - durch die eingebauten Wurfschaufeln wird das Mineral über die Querschnittfläche der Trockentrommel zu einem sog. Vorhang aufgebaut)
Diese Problematik trifft nicht nur für ältere Anlagen zu, sondern auch für neu hergestellte Anlagen, so dass eine wissenschaftliche Untersuchung zur Verbesserung zwingend notwendig ist.
Die Wärmeenergie wird nur mit einem schlechten Wirkungsgrad genutzt, daher besteht die Aufgabenstellung, neue Einbauten für die Trockentrommel zu entwickeln und im realen Trocknungsbetrieb an einer Asphaltmischanlage zu testen.
Die Zielstellung besteht darin, Auswirkungen der verschiedenen Varianten von Einbauten zu untersuchen, um den thermischen Wirkungsgrad der Anlage zu verbessern. (Optimierung der Einbauten zur Verbesserung des Mineralvorhanges)
Nach den durchgeführten Untersuchungen liegt bei einer realen Einschätzung das Einsparpotential von ca. 1kg Heizöl EL pro Tonne Mischgut im Rahmen der Möglichkeit.
Die jährliche Anlagenleistung (Durchschnittswert) der Fa. Jakob & Weigel liegt bei ca. 85.000 t Mischgut, dies entspräche dann einer Einsparung von ca. 85.000 kg Heizöl pro Jahr.
Nach unseren Informationen werden derzeit ca. 800 Asphaltmischanlagen in der Bundesrepublik Deutschland betrieben.
Ziel des Projektes ist auch, dieses Konzept leicht auf andere Asphaltmischanlagentypen und -größen zu übertragen, so dass eine breite Anwendung mit großem Energieeinsparpotential zur Verfügung steht.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenÜber Modellversuche in einer speziell angefertigten Demonstrationsanlage wurden zunächst Einbauprototypen getestet.
Im Ergebnis dieser Untersuchungen wurden verschiedene Einbautenvarianten konstruiert, welche im realen Trocknungsbetrieb erprobt wurden.
Hierzu waren umfangreiche messtechnische Untersuchungen notwendig und für eine Bewertung des Mineralvorhangs wurden Videountersuchungen durchgeführt.
Das neuentwickelte Lösungskonzept der Einbauten ist einfach an den Industrieanlagen umsetzbar, da Einbauten Verschleißteile sind, die regelmäßig gewechselt werden müssen.


Ergebnisse und Diskussion

Mit Abschluss der einzelnen Projektphasen wurden die Ergebnisse und die weitere Verfahrensweise des Projektes in Zwischenberichten zusammengefasst.
Das neuentwickelte Einbautenkonzept hat sich an den Anlagen bewährt und für jede Trocknungsanlage können angepasste Wurfschaufeln installiert werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Mit Erreichen des Entwicklungsstandes ab Projektphase 12.1 bzw. Abschluss des Entwicklungsprojekts werden Fachartikel erarbeitet (z.B. für Die Asphaltstrasse).
Es wurden Multimediapräsentationen erstellt, um Anwender über die Vorteile des neuen Wurfschaufel-konzeptes zu informieren. Dazu wurde auch vor einem Gremium von ca. 30 Betriebsleitern bei der Firma DEUTAG GmbH & Co. KG am 14.11.2001 ein Vortrag gehalten.
Seit Januar 2001 wird auf der Homepage der Firma ASA Rosenthal GmbH (www.asa-rosenthal.de) ein eigener Bereich zum Thema Trockentrommeloptimierung präsentiert und ständig erweitert.
Über das Wurfschaufelkonzept wurde mit dem Titel: Modulare Wurfschaufeln mit Verschleißschutz ein Patent angemeldet, welches unter der Nr.: DE 100 38 911 A1 am 21.02.2002 offengelegt wurde.


Fazit

Mit Abschluss des Entwicklungsprojektes liegt ein Einbautenkonzept vor, welches für die unterschiedlichsten Trockentrommeltypen angepasst werden kann, um so einen optimalen Mineralvorhang zu erreichen.
Dadurch wird der thermische Wirkungsgrad der Trocknungsanlage wie nachgewiesen wesentlich verbessert.
Durch Erreichen eines gleichmäßigen Mineralvorhangs und Auslegung eines für den Brennprozess angepassten Flammenraumes ist die Basis für einen optimalen Ausbrand der Brennerflamme geschaffen. So verringern sich wesentlich die Abgaswerte wie CxHy und CO.
Mit dem Verschleißschutz der modularen Wurfschaufeln ist es gelungen die Standzeiten der Basiseinbauten nach jetzigem Kenntnisstand um das 10-fache zu erhöhen.
Nach den vorliegenden Ergebnissen liegt ein Einsparungspotential bei einer Standard-Asphaltmischanlage mit einer Produktionsleistung von 160 t Mischgut pro Stunde von ca. 35.000 MJ pro Tonne Mischgut vor.