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Bivalenter Tiegelofen

1Produktionsprozesse

Bivalenter Tiegelofen

Der Tiegelofen ist im Druckgussverfahren für einen Großteil des Energieverbrauchs verantwortlich. Die bivalente Ausführung ermöglicht einen dynamischen Wechsel zwischen den Energieträgern Erdgas und Strom womit das hohe Energieflexibilitätspotential realisiert werden kann.

Üblicherweise wird ein solcher Ofen mit einem Energieträger, Strom oder mit Heizöl/Erdgas betrieben. Im Beispielunternehmen werden Magnesiumblöcke, sogenannte Masseln, über einen hauptsächlich manuellen Einwurf zugeführt und aufgeschmolzen. Der dafür mit elektrischen Widerstandsheizelementen betriebene Tiegelofen in einer bestehenden Druckgussmaschine wurde im Projekt durch einen bivalenten Tiegelofen ersetzt. Dieser kann im Betrieb dynamisch zwischen den Energieträgern Strom und Erdgas wechseln. Dieses Anlagenkonzept wurde in Zusammenarbeit des Fraunhofer IPA, des EEP an der Universität Stuttgart, der Hindenlang GmbH und der Torun Bark Magnesium GmbH entworfen und durch thermische Simulationen optimiert.

Die Umschaltung zwischen den beiden Energieträgern Erdgas und Strom kann auf drei unterschiedlichen Wegen erfolgen. Neben der manuellen Auswahl des Energieträgers über die Ofensteuerung kann über ein Signal auf Hallennetzebene umgeschaltet werden. Ebenso besteht über die Hallennetzanbindung die Möglichkeit, den Wechsel, nachdem ein Signal des Stromanbieters eingegangen ist, durchzuführen. Als Mindestdauer zwischen dem Wechsel der Energieträger wird eine minimale Abrufdauer von fünf Minuten angesetzt.

Durch den Einsatz der programmierbaren Steuerung und durch die Vorbereitung umfangreicher Schnittstellen kann das Energieflexibilitätspotenzial des Tiegelofens deutlich gesteigert werden.