EDDY – Enhanced Drying
Der industriellen Trocknung wird ein Anteil von 12-25 % des nationalen industriellen Energieverbrauchs zugeschrieben. Trocknung und Dehydrierung gehören zu den energieintensivsten und meistverbreiteten Prozessen in der Industrie und basieren derzeit überwiegend auf fossilen Brennstoffen. Das Forschungsprojekt EDDY konzentriert sich auf die Optimierung der industriellen Trocknung in der landwirtschaftlichen Rohstoffindustrie und der Lebensmittelindustrie. Das Konzept kombiniert neu entwickelte kostengünstige Sensoren für die Inline-Prozessanalyse mit fortschrittlichen numerischen Modellen, um energieeffiziente Trocknungsprozesse zu ermöglichen. Der Energiebedarf für die Trocknung und Dehydrierung kann dadurch um ca. 60 % reduziert werden.
„Vorsprung durch Information! Mit EDDY bekommen wir Einblick in den Trocknungsprozess und somit die Datengrundlage für die Prozessoptimierung. Unser Konzept ist auf eine Vielzahl von industriellen Trocknungsprozessen und Sektoren übertragbar.“
Im Zuge des Projektverlaufs werden folgende Ziele angestrebt:
- Inline-Überwachung der Produktfeuchtigkeit in Trocknungsprozessen mit neuartiger, kompakter und kostengünstiger optischer IR-Sensortechnologie, die eine Echtzeit-Steuerung ermöglicht
- Optimierte Betriebsstrategien auf der Basis von numerischen Modellen und Monitoringdaten (Steigerung der Produktivität, Reduzierung der CO₂-Emissionen und Betriebskosten, Sicherstellung einer hohen Produktqualität unabhängig von externen Einflüssen), Gestaltung von Maßnahmen zur weiteren Steigerung der Energieeffizienz und der Nutzung von erneuerbaren Energiequellen (z.B. Wärmepumpen)
Das Herzstück von EDDY ist ein innovativer, kompakter und kostengünstiger optischer Infrarotsensor (IR). Herkömmliche Feuchtesensoren (z.B. Hygrometer, Psychrometer) können nur die Luftfeuchtigkeit und nicht das zu trocknende Produkt messen. Daher wird ein neuer Sensor entwickelt, der auf der IR-Spektroskopie basiert, um die Feuchtigkeit des Produkts selbst zu erfassen. Obwohl die IR-Spektroskopie in der Prozessanalytik bereits gut etabliert ist, sind IR-Spektrometer für Trocknungsprozesse derzeit zu teuer und nicht robust genug. Im Rahmen von EDDY wird ein kostengünstiger IR-Feuchtesensor entwickelt, der robust, zuverlässig und langzeitstabil ist. Er wird in Trocknungsprozessen bei AGRANA Stärke GmbH und Fischer Brot GmbH eingesetzt.
Meilensteine
- Grundlegendes Prozessmodell, Modellstruktur und Schnittstellen definiert
- Tests der Feuchtesensoren in realer Industrieumgebung für die beiden Endanwender erfolgreich durchgeführt
- Optimierte Betriebsstrategie für jeden der beiden Anwendungsfälle festgelegt
- Feuchtesensoren bei Endanwendern installiert
- Regelung in Prozessleitsysteme beider Endanwender implementiert und erfolgreich demonstriert
