Seite - 184 - in Umwelt- und Bioressourcenmanagement für eine nachhaltige Zukunftsgestaltung

184 5 Umweltrelevante Systeme & Technologien 5.2.3 Bilanzierung und Berechnungen in der Prozesstechnik Sobald ein Prozess oder Produkt definiert ist, bedarf es oft schon in der Planungsphase einiger grundlegender Berechnungen, um Stoffströme, Energiebedarf und Apparate- größen festzulegen. Aber auch später im Betrieb der Anlage werden Bilanzen aufgestellt, um z.B. die Effizienz zu überprüfen oder Verbesserungen zu erarbeiten. Abbildung 5.2.7 zeigt die üblicherweise dafür benötigten Grundlagen und Berechnungen. Abbildung 5.2.7: Grundlagen und Berechnungen in der Verfahrenstechnik Unter Bilanzierung versteht man generell die Gegenüberstellung von zufließenden Strömen in ein und abfließenden Strömen aus einem System (Abbildung 5.2.8). Dabei können z.B. Stoffe, Energien oder auch Geld fließen. In der Prozesstechnik liegen dieser Gegenüberstellung Massen-, Energie-, und Impulserhaltungssätze zugrunde. Bei verfahrenstechnischen Berechnungen werden häufig Grundlagen der Stoffchemie, Mechanik, Strömungslehre und Wärmeübertragung mathematisch miteinander ver- knüpft. Beim Erstellen von Bilanzen muss der Bilanzraum eines Systems klar definiert und abgegrenzt werden. Ein betrachtetes System kann vom kleinsten Apparatebauteil bis hin zu komplexen Verfahren oder gesamten Anlagen reichen. Über die System- grenzen hinweg können Materie, Energie und Informationen transportiert werden. Abbildung 5.2.8: Prinzip der prozesstechnischen Bilanzierung Unterschiedliche Bilanzräume sind am Beispiel des beheizten Behälters mit Pumpe in Abbildung 5.2.9 dargestellt. Hier ändern sich Stoffströme und Energieströme je nach Wahl der Bilanzgrenzen. Zur Berechnung der benötigten Leistung für die Beheizung des Tanks eignet sich Bilanzraum 1 besser; zur Bestimmung der Massenströme, die Einfluss auf umliegende Prozessteile haben, ist Bilanzraum 2 relevant.