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Hintergründe zur Pinch-Methode, dem Stützpunkt an der Hochschule Luzern und der Software PinCH

In komplexen Energiesystemen mit grossem thermischem Energiebedarf, z. B. in Industrieprozessen, Wellnessanlagen, Spitälern, ist es herausfordernd, die Übersicht zu behalten und aufeinander abgestimmte Massnahmen zur Effizienzsteigerung zu erarbeiten. Die Pinch-Methode ist ein systematischer Ansatz, um solche Systeme ganzheitlich zu optimieren.

Entwicklung der Pinch-Methode

Die Pinch-Methode wurde in den 1970er und 1980er Jahren entwickelt und anfangs insbesondere bei kontinuierlich betriebenen Anlagen in der chemischen Industrie erfolgreich eingesetzt. Mittlerweile ist die Methode weiterentwickelt, so dass auch diskontinuierliche Anlagen analysiert und optimiert werden können. Die Methode ist ein Hilfsmittel, um Massnahmen im Bereich der prozessinternen Wärmerückgewinnung, der Abwärmenutzung, der Integration von Speichersystemen und der Optimierung der Energieversorgung (z. B. Einsatz Wärmepumpentechnologie und Erneuerbare Energien) bedarfsgerecht zu konzipieren.

Einsatz bei komplexen Fragenstellungen

Eine Pinch-Analyse liefert wichtige Erkenntnisse hinsichtlich der Dekarbonisierung (Roadmap zur Dekarbonisierung, Science Based Targets Initiative (SBTi)) von komplexen thermischen Systemen, der thermischen Vernetzung von ganzen Arealen, der Abwärmenutzung und auch im Zusammenhang mit der langfristigen Sicherstellung der Energieversorgung.

Stützpunkt für Prozessintegration/Pinch-Analyse

Die Pinch-Offensive des Bundesamts für Energie (BFE) ist in der Schweiz ein wichtiger Bestandteil der nationalen Energiestrategie 2050 und eine flankierende Massnahme zur Steigerung der Energieeffizienz sowie zur Senkung der CO₂-Emissionen in der Schweizer Industrie. Das Ziel der Pinch-Offensive ist, unentdecktes wirtschaftliches Energieeinsparungspotenzial in Produktionsbetrieben systematisch zu identifizieren und in konkrete Massnahmen zu überführen. Mit Unterstützung des BFE wird seit 2010 an der Hochschule Luzern und später auch an La Haute École d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud ein nationaler Stützpunkt für Prozessintegration/Pinch-Analyse betrieben. Neben dem Vertrieb und Weiterentwicklung der Software PinCH ist der Stützpunkt bei der Verbreitung der Pinch-Philosophie, der Aus- und Weiterbildung von Pinch-Fachleuten und der Unterstützung von Unternehmungen aktiv.

Entwicklung der Software PinCH

2008 hat die Entwicklung der Software PinCH an der Hochschule Luzern begonnen. Ziel war es, eine anwenderfreundliche Software für die kostengünstige und zielgerichtete Durchführung der klassischen Pinch-Analyse zu entwickeln. Nach der Markteinführung von PinCH 1.0 im Jahr 2010 wurde die Software laufend mit zusätzlichen Funktionalitäten für die Analyse von diskontinuierlichen Prozessen, den Einsatz von Energieumwandlungssystemen, dem Zugriff auf Stoffdaten und zur konzeptionell korrekten Integration von Speichersystemen ergänzt. PinCH ist mit all diesen Funktionen weltweit einzigartig.

Die Software ist auch ein sehr gutes Hilfsmittel in der Ausbildung und für den Einsatz in Weiterbildungskursen. Durch die einfache Handhabung der Software, die übersichtlichen grafischen Darstellungen und die umfangreichen Hilfestellungen können sich Anwenderinnen und Anwender rasch mit der Software vertraut machen und selbständig im Kurs oder Unterricht praxisorientierte Fallbeispiele oder eigene Projekte bearbeiten. Dadurch kann schon früh in einer Vorlesung oder einem Weiterbildungskurs der Praxisbezug geschaffen werden. Auch erleichtert die Software PinCH den Teilnehmenden das Verständnis der theoretischen Zusammenhänge der Methode.