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Aufgabe
Am Standort Hilden bei Düsseldorf produziert 3M unter anderem grafische und dekorative Folien, Hochleistungsklebebänder sowie Atemschutzmasken. Rund 750 Mitarbeitende sind auf dem etwa 222.000 m² großen Werksgelände beschäftigt.
Die Energieversorgung erfolgt über zwei Einflammenrohrkessel, die jeweils mit einem SG-80 Brenner betrieben werden. Die über 40 Jahre alte Anlage erfüllte im Erdgasbetrieb die Anforderungen der 44. BImSchV nicht mehr, insbesondere im Hinblick auf NOx-Emissionen von über 180 mg/Nm³.
Ziel des Projekts war es, die bestehenden Kessel an die aktuellen Emissionsgrenzwerte anzupassen und einen weiterhin sicheren und effizienten Anlagenbetrieb zu gewährleisten – ohne vollständige Erneuerung der Kesselanlage.
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Lösung
Schrittweise Modernisierung der bestehenden Feuerungsanlage durch Anpassung der Brennertechnik und Integration einer Rauchgasrezirkulation zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte.
Um die Anforderungen der 44. BImSchV sicher zu erfüllen, wurde die Anlage zunächst durch gezielte Anpassungen der Gasdüsenfelder optimiert. Auf Basis der erzielten Ergebnisse fiel anschließend die Entscheidung für den Einsatz einer Rauchgasrezirkulation (FGR), um die NOx-Emissionen weiter zu reduzieren.
Durch die Kombination dieser Maßnahmen konnten die Emissionswerte von über 180 mg/Nm³ auf unter 90 mg/Nm³ gesenkt werden. Damit werden die gesetzlichen Anforderungen nicht nur eingehalten, sondern deutlich unterschritten – bei gleichzeitigem Weiterbetrieb der bestehenden Kesselanlage.
Die vorhandene Anlagentechnik konnte weitgehend erhalten bleiben. Lediglich ein Gebläse wurde aufgrund fehlender Leistungsreserven ersetzt. Die Umsetzung erfolgte in enger Abstimmung mit dem Betreiber und umfasste Engineering, Lieferung, Montage sowie Inbetriebnahme.
Technische Daten
Kesseltyp: 2x Großwasserraumkessel
Brennertyp: 2x SG-80
Brennstoff: Erdgas
Emissionswerte: < 90 mg/Nm3 NOx
Emissionsanforderung: < 110 mg/Nm3 NOx
Die SAACKE Lösung im Detail
Kern der Modernisierung war die gezielte Optimierung der Verbrennung durch Anpassung der bestehenden Brennerkomponenten in Kombination mit einer Rauchgasrezirkulation. Durch die Rückführung eines definierten Anteils des Abgases in den Verbrennungsprozess wird die Flammentemperatur reduziert, wodurch die Bildung von Stickoxiden signifikant verringert wird.
Eine besondere Herausforderung bestand darin, die erforderliche Emissionsminderung bei einer Bestandsanlage mit begrenzten technischen Anpassungsmöglichkeiten zu erreichen. Der große Abstand zwischen den vorhandenen Emissionswerten und den gesetzlichen Anforderungen machte eine Kombination mehrerer Maßnahmen erforderlich.
Durch die schrittweise Vorgehensweise konnte zunächst das Optimierungspotenzial der bestehenden Brenner ausgeschöpft werden, bevor die Rauchgasrezirkulation als ergänzende Maßnahme implementiert wurde. Dieses Vorgehen ermöglichte eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Lösung, bei der die bestehende Infrastruktur weitgehend erhalten blieb.
Die Abstimmung aller Komponenten sowie die Feinjustierung der Anlage erfolgten im Rahmen der Inbetriebnahme, sodass ein stabiler, effizienter und emissionsarmer Betrieb sichergestellt werden konnte.
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Vorteile
- Deutliche Reduktion der NOx-Emissionen auf unter 90 mg/Nm³
- Sichere Einhaltung der Anforderungen der 44. BImSchV
- Weiterbetrieb der bestehenden Kesselanlage ohne vollständige Erneuerung
- Ressourcenschonende Modernisierung durch Erhalt der Bestandsanlage
- Wirtschaftliche Lösung durch gezielte Retrofit-Maßnahmen
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Fazit
Das Projekt bei 3M in Hilden zeigt, dass sich auch ältere Bestandsanlagen durch gezielte Modernisierungsmaßnahmen an aktuelle Emissionsanforderungen anpassen lassen. Durch die Kombination aus technischer Optimierung und ergänzenden Maßnahmen wie der Rauchgasrezirkulation konnte eine nachhaltige Emissionsreduzierung erreicht werden, ohne die bestehende Anlage vollständig ersetzen zu müssen. Damit bietet SAACKE wirtschaftliche und ressourcenschonende Lösungen für den langfristigen Betrieb von Feuerungsanlagen.