Die Notwendigkeit einer Umstellung von fossilen auf elektrische Energieträger (F2E) wird immer ersichtlicher, denn die Elektrifizierung von Industrieprozessen, die auf fossilen Brennstoffen basieren, ist eine der wichtigsten Strategien zur CO2-Vermeidung. Es gibt bereits verschiedene elektrische Erwärmungskonzepte. Jedes erfordert spezifische elektrische oder elektromagnetische Stromversorgungssysteme. TRUMPF Hüttinger bietet dafür das komplette Spektrum an Stromversorgungen vom Gleichstrom- bis zum Mikrowellengenerator. So finden Sie Lösungen, die Ihren Weg zur Dekarbonisierung beschleunigen und Ihnen helfen, Ihre ambitionierten Nachhaltigkeitsziele erreichen.
beispielsweise durch Solar- oder Windkraft.
Unsere TruConvert Serie bietet flexible Lösungen für viele Speicheranwendungen.
Zum ProduktStromverteilung an private Endverbaucher und Industrie-Abnehmer.
TRUMPF Hüttinger bringt mit seinen Gleichstrom-, Mittel-, Hochfrequenz- und Mikrowellengeneratoren Strom in die benötigte Frequenz und Leistung.
Zum ProduktPlasmaverarbeitung von:
Die Nachrüstung bestehender Gas- und Ölbrenner ist ein heißes Thema in Industriezweigen wie z.B. Metall, Zement oder Glas. Abhängig von den zu verarbeitenden Materialien müssen genau definierte Prozessparameter wie Temperatur, Temperaturbereiche, Drücke, Durchflussmengen, etc. realisiert werden. Zur Erzeugung dieser anwendungsspezifischen Prozessbedingungen können verschiedene Plasmatypen eingesetzt werden. Jeder Plasmatyp benötigt spezielle Anregungsfrequenzen für die Zündung und Aufrechterhaltung seines Plasmas. Plasma-Verfahren können für verschiedene F2E-Anwendungen eingesetzt werden, wie z.B.:
Das Elektrifizierungspotenzial der europäischen Industriesektoren wird auf ca. 800 TWh/a geschätzt. Der größte Anteil entfällt auf die Chemie-, Papier-, Lebensmittel-, Glas- und Keramikindustrie.
Die Generatoren in unserem Produktportfolio bieten ein Leistungsspektrum von DC- bis GHz mit Ausgangsleistungen von bis zu mehreren hundert kW. Damit bieten wir Ihnen Lösungen, die Ihren Weg zur Dekarbonisierung beschleunigen und Ihnen helfen, Ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Jedes elektrisch betriebene Heizkonzept erfordert spezifische elektrische oder elektromagnetische Stromversorgungssysteme. TRUMPF Hüttinger bietet die komplette Palette an Stromversorgungen vom Gleichstrom- bis zum Mikrowellengenerator
Dielektrische Erwärmung, auch Hochfrequenzerwärmung genannt, ist ein Verfahren zur Erwärmung von Isolatoren oder Dielektrika, indem sie hochfrequenten elektromagnetischen Feldern ausgesetzt werden. Die Erwärmung entsteht durch die Wechselwirkung der Hochfrequenzfelder mit den dipolaren Molekülen im Material. Die Moleküle versuchen, sich an das schnell wechselnde elektrische Feld anzupassen, wodurch sie aneinander reiben und Wärme durch innere Reibung erzeugen. Dieser Prozess ist besonders effektiv in Materialien mit hoher Dielektrizitätskonstante, wie zum Beispiel Wasser oder Kunststoffe. Dielektrische Erwärmung wird häufig in industriellen Anwendungen zur Trocknung, Heizung oder Schmelzen von Materialien eingesetzt. TRUMPF Hüttinger bietet hier eine sehr breite Pallette von Hochfrequenz-Leistungsgeneratoren und Anpassnetzwerken (sogenannte Matchboxen) an. Ebenso können wir auf Kundenwunsch auch entsprechende Applikatoren auslegen.
Solid-State-Mikrowellengeneratoren verwenden Halbleiterbauelemente, um Mikrowellen zu erzeugen. Die Generatoren erzeugen hohe Leistungsdichten bei sehr hohen Frequenzen, die die (di-polaren) Moleküle (z.B. Wasser, Kunststoffe, Glas, Keramik, Schäume, etc.) zum Schwingen anregen. Durch diese Schwingungen entsteht Reibung und Wärme, die das Prozessgut (Werkstück) erhitzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Magnetron-Generatoren sind TRUMPF Hüttinger Solid-State-Generatoren präziser und effizienter. Sie ermöglichen eine gleichmäßigere Erwärmung und reduzieren unnötige Energieverluste. TRUMPF Hüttinger SSPG Mikrowellengeneratoren sind pulsbar (30 ns) und ermöglichen durch Frequency sweeping oder -umschalten große Anpassung an spezielle und oft bisher nicht lösbare Erwärmungsaufgaben.
Durch einen mittelfrequenten Leistungsgenerator, einem sogenannten Aussenkreis (Anpassung) und einem Metallinduktor wird ein mittelfrequentes Magnetfeld in einem elektrisch leitenden Heizelement (z.B. kalter Graphittigel) oder dem Prozessgut (Werkstück) selbst ein elektrischer Wirbelstrom erzeugt, der wiederum (ähnlich dem resistiven Erwärmungsprozess) durch Wechselwirkung mit den Metallatomen Verluste hat und damit das Material erwärmt. Kennzeichnend und ein besonderer Vorteil ist, dass kein direkter Kontakt vom Induktor mit dem Heizelement oder dem Prozessgut stattfindet. TRUMPF Hüttinger hat für vielfältige Anwendungen die passenden Stromversorgungen und kann bei der Auslegung des Erwärmungssystems kundenspezifische Fragestellungen lösen.
Plasma Burner Torch:
In vielen industriellen Verfahren werden heute erdgas getriebene Flammen verwendet, um die Prozesswärme zu erzeugen. Die vergangenen internationale Klimakonferenzen haben zum Erreichen von bestimmten Temperaturgrenzen vereinbart, CO2 erzeugende Verfahren weltweit stark zu verteuern und damit können in wenigen Jahren die vorgenannten Erwärmungsaufgaben nicht mehr kostendeckend benutzt werden.
In vielen industriellen Erwärmungsprozessen kann eine grundsätzlich andere Erwärmungsmethode verwendet werden (Dielektrische, Resistive, Induktive Erwärmung siehe vorhergehende Beispiele). In manchen anderen Prozessen gibt es zu einer "Flamme" keine wirkliche generische Alternative.
Hier kann eine plasmabasierte Flamme (Plasma Burner Torch) eine Lösung darstellen. Durch eine Rohranordnung (0,05 m - 1 m oder mehr im Durchmesser) wird bei Atmosphärendruck ein Prozessgas (H2, CO2, N2, O2, Ar, Luft, ...) geströmt. Dieses Gas wird in spezieller Anordnung von außen, kontaktlos mittels mittelfrequenter - hochfrequenter induktiver Leistungseintragung zu einem Plasma bzw. einer Plasma-Flamme angeregt. Interessant dabei ist, dass das o.g. Prozessgas "rekurperiert" werden kann, dass heißt dem Prozess als Recycling wieder zugeführt wird - und tatsächlich in diesem Verfahren trotz Wärmeerzeugung in einer Flamme nichts "verbrennt".
TRUMPF Hüttinger entwickelt derzeit Prozessstromversorgungen und Leistungseinkopplungen, die bald Wärmeerzeugung mittels Erdgasflammen bis im Megawatt Bereich ablösen werden. Diese finden vielfältig Anwendung z.B., in der Metallerzeugung, bzw. Metallrecycling, der chemischen-, glasserzeugenden Industrie.
Elektrischer Gleich- oder Wechselstrom wirkt in einem Heizelement (indirekt) oder im Prozessgut (Werkstück) selbst. Durch den elektrischen Wiederstand findet jeweils eine Erwärmung statt. Je nach Anordnung kann dabei ein sehr homogenes Erwärmungsbild mit sehr stabiler Temperaturkontrolle erreicht werden. TRUMPF Hüttinger setzt hier v.a. DC (Gleichstromgeneratoren) ein, die sehr gut ausgeregelt werden können.
Obwohl ein enormer Kostendruck auf die Investitionskosten (e-CAPEX) von elektrischen Heizsystemen im Vergleich zu fossilen Heizsystemen besteht, führen CO2-Besteuerungsmaßnahmen zu einem steileren Anstieg der fossilen Betriebskosten (f-OPEX). Dies führt zu einer Verkürzung der Deckungsbeitragszeit (tbreak-even). Der Break-even-Zeithorizont hängt jedoch vom jeweiligen F2E-Prozess ab und liegt in etwa zwischen 5 und 10 Jahren.
