Nel 2016 è stato avviato il primo impianto 2G con l'agenitor 408, seguito nel 2019 dall'installazione di un'aura 404. Grazie a entrambi i cogeneratori, BEWITAL petfood GmbH & Co. KG è riuscita a soddisfare oltre il 70% del proprio fabbisogno elettrico in modo altamente efficiente e a basse emissioni.

La gestione responsabile delle risorse naturali e l'efficienza energetica sono sempre state prioritarie per il produttore di alimenti per animali domestici con sede a Südlohn, nel Münsterland. "Desideriamo nutrire gli animali in modo sano proteggendo l'ambiente", dichiara il sito web dell'azienda. Materie prime ed energia vengono utilizzate con parsimonia e i materiali residui vengono riciclati. Nella produzione, viene impiegata energia elettrica generata al 100% da fonti idroelettriche, solari e alternative. Il programma ECOPROFIT, completato con successo nel 2010, mira a risparmiare sui costi proteggendo l'ambiente.

La produzione eco-sostenibile come obiettivo aziendale

Essendo un'azienda ad alta intensità energetica, BEWITAL petfood è sempre più chiamata ad adottare misure decisive per ridurre il consumo di energia al fine di abbattere significativamente le emissioni nocive. Un sistema installato per il funzionamento, i dati macchina e la gestione dell'energia secondo la norma ISO 50001:2011 garantisce che i processi e gli impianti di produzione siano configurati in modo ottimale per ottenere le massime prestazioni con il minimo consumo energetico.

Per implementare un concetto energetico innovativo, è stato richiesto il supporto di un partner esterno con esperienza rilevante nell'attuazione di concetti energetici di vasta portata. La scelta è caduta su D.E.V. Energiesysteme di Oberhausen, che aveva già completato con successo numerosi progetti nel campo dell'approvvigionamento energetico decentralizzato. Nell'autunno del 2015, il pianificatore Peter Bangert di D.E.V. ha iniziato ad analizzare i processi produttivi e i relativi flussi energetici presso BEWITAL petfood. L'analisi ha dimostrato che la produzione combinata di calore ed elettricità avrebbe rappresentato una soluzione completa per gli obiettivi energetici e ambientali dell'azienda.

Progetto cogenerazione n. 1: riduzione del 30% nel consumo di energia primaria ed emissioni di CO2

La pianificazione dettagliata del primo progetto di cogenerazione è iniziata all'inizio del 2016. Durante questa fase, è stato scelto un agenitor 408, che con il 42,5% di efficienza elettrica rappresentava la scelta ottimale per il progetto. L'agenitor, con un'efficienza complessiva dell'88,5%, produce 360 kW di energia elettrica e 389 kW di energia termica.

A seguito della pianificazione dettagliata, l'intero impianto è stato avviato il 1° luglio 2016. Da allora, il compito principale dell'agenitor è stato fornire energia elettrica e vapore per la produzione di alimenti per animali domestici. Per garantire che il processo fosse idoneo alla produzione, l'impianto è stato progettato per funzionare a caldo, con il controllo della cogenerazione basato sul fabbisogno di calore del generatore di vapore di scarto utilizzato nella produzione di vapore. I 207 kW di calore forniti dall'agenitor 408 generano circa 210 kg di vapore di recupero calore all'ora, che viene introdotto nel processo produttivo.

Per sfruttare al massimo i restanti 182 kW di calore del motore recuperato, nella rete di riscaldamento del cogeneratore sono stati integrati due accumulatori tampone con un volume totale di 10.000 litri. Questi accumulatori tampone coprono inizialmente il fabbisogno di calore per il processo produttivo. L'eventuale calore residuo viene trasferito al vicino impianto BEWITAL 2 tramite una linea di trasferimento del calore sotterranea appositamente costruita, dove alimenta il sistema di riscaldamento centrale del sito.

Nei primi due anni completi di produzione, 2017 e 2018, l'agenitor 408 ha coperto oltre il 50% del fabbisogno elettrico totale di BEWITAL petfood, consentendo un risparmio energetico del 30% e una riduzione delle emissioni di CO2 pari a quella del consumo esclusivo di elettricità esterna. Secondo i risultati finora raggiunti, il capitale investito nel primo progetto di cogenerazione si ripagherà dopo circa tre anni, nonostante gli elevati investimenti aggiuntivi per i generatori di vapore a recupero di calore, l'accumulo di buffer e la linea di trasferimento del calore.

Grazie alla riuscita realizzazione di questo progetto di cogenerazione, D.E.V. è stato incaricato di sviluppare un concetto completo per un approvvigionamento energetico decentralizzato per l'intero sito BEWITAL.

Progetto cogenerazione n. 2: miglioramento del 43% nel consumo di energia primaria ed emissioni di CO2

A fine marzo 2019 è entrato in funzione il primo impianto di cogenerazione del progetto di ampliamento. Questo impianto è destinato a sostituire l'energia elettrica esterna ancora necessaria con quella interna, indipendente dalla produzione. La scelta è caduta sull'efficientissimo aura 404 sviluppato da 2G, con una potenza elettrica di 100 kW.

L'aura 404 si distingue per un'efficienza complessiva del 97,4% e basse emissioni. Si integra perfettamente nella strategia energetica dell'azienda, soddisfacendo i requisiti per i limiti di ossido di azoto bassi con emissioni inferiori a 50 mg/Nm³ NOX. In qualità di affidabile "corridore di resistenza", l'aura contribuisce a coprire oltre il 70% del fabbisogno di elettricità di BEWITAL petfood e fornisce ulteriori 167 kW di potenza termica.

Un confronto con l'impianto fotovoltaico da 100 kW di BEWITAL petfood evidenzia l'efficacia economica dell'aura 404. Per ottenere la stessa potenza alternativa di 660.000 kWh all'anno con un impianto fotovoltaico, sarebbe necessaria una potenza quattro volte superiore a quella dell'aura 404. Inoltre, a causa del basso numero di ore di soleggiamento (1.560 ore nel 2018), sarebbe necessario utilizzare un sistema di accumulo di energia elettrica per soddisfare la domanda. Inoltre, l'aura 404, a differenza di un impianto fotovoltaico, fornisce ulteriori 1,1 milioni di kWh di calore all'anno.

La potenza di cogenerazione temporaneamente non utilizzata viene immessa nella rete elettrica pubblica, consentendo all'aura di funzionare in modo continuo anche in caso di surplus di potenza. "Inoltre, è interessante notare che, grazie al funzionamento continuo dell'aura, sono disponibili 100 kW di potenza di cogenerazione non appena inizia la produzione. Di conseguenza, i picchi di carico temporanei all'inizio della produzione sono ridotti di 100 kW. Questo effetto aggiuntivo permette all'azienda di risparmiare oltre 25.000 EUR all'anno grazie alle tariffe di rete più basse", spiega Peter Bangert.

La sfida apparente dello spazio limitato sul sito è stata superata grazie al design compatto dell'aura, che ha permesso l'installazione dell'impianto su una galleria inutilizzata.

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata ai benefici ambientali di questo progetto. L'alimentazione combinata dei due impianti di cogenerazione può portare a un risparmio del 43% sia dell'energia primaria che delle emissioni di CO2 all'anno.