WARMTEPOMPEN
Install Magazine 1006 – februari 2026

Stoomproductie met een warmtepomp

Tiense Suiker verlaagt CO₂-uitstoot

Tiense Suiker behoeft geen introductie meer. Het bedrijf werd opgericht in 1836 en is daarmee ongeveer even oud als België zelf. Het merk is een Belgisch icoon; in elke keuken is wel een verpakking van Tiense Suiker te vinden. Suiker produceren is echter een energie-intensieve activiteit. Tot voor kort was de fabriek dan ook een van de grotere CO₂-uitstoters van het land. Südzucker, de groep de Tiense Suiker overkoepelt, is echter vastbesloten om die uitstoot te doen dalen. Een van de meest toekomstgerichte aspecten van dit plan is het gebruik van een warmtepomp om stoom te produceren. Dit project kwam tot stand met Europese steun in het kader van het SPIRIT programma. Energik, de Vlaamse vereniging voor milieu- en energietechnologie, organiseerde een bezoek aan de installatie om te ontdekken hoe een en ander werkte.

Van restwarmte naar stoom

Een centrale stap in de productie van bietsuiker is het maken van suikersap, een oplossing van suiker in water, dat dan als basis dient voor de verdere verwerking. Daarvoor is stoom nodig, wat heel wat energie kost. Tiense Suiker keek daarom uit naar manieren om de stoomproductie efficiënter te maken.

Aan het eind van het verdampingsproces van suikersap houdt men nog vacuümstoom over aan ongeveer 80°C. Tiense Suiker besloot dus om gebruik te maken van die restwarmte en een warmtepomp in te zetten om opnieuw stoom aan 138°C te produceren. De stoom aan hoge temperatuur wordt dan weer aan het begin van de suikersapproductie geïnjecteerd, waardoor het proces meer circulair wordt.

Dit project kreeg de steun van het Europese SPIRIT programma, dat tot doel heeft om de industrie te decarboniseren met hoge-temperatuurwarmtepompen. Tienen is zo een van de drie SPIRIT demosites in Europa, naast een garnaalverwerkend bedrijf in Noorwegen en een papierfabriek in Tsjechië.

Uitdagingen in de praktijk

Hart van het systeem is een warmtepomp van 4 MW, gebouwd door GEA, met n-pentaan (R601) als koudemiddel. Restwarmte benutten om een productieproces meer circulair te maken is eenvoudig in principe, maar in de praktijk moeten er een aantal uitdagingen overwonnen worden. Zo is R601 brandbaar; de warmtepomp moet dus in een beschermde omgeving geplaatst worden, en er moeten speciale ATEX-zones worden afgebakend. Er werd dus een specifiek gebouw opgetrokken, dat uitgerust werd met veiligheidssystemen en een constante ventilatie met afzuig op vloerniveau. Pentaan is namelijk zwaarder dan lucht. Een aantal installatiecomponenten kregen een plaats op het dak. Zo moet de verdamper op een zekere hoogte staan om de condensaten van vacuümstoom kwijt te raken zonder het vacuüm te breken. De condensor is ook op het dak geplaatst, onder meer omdat dit handiger was voor het leidingwerk.

In de theoretische modellen gaat men er gemakkelijk van uit dat restwarmte naar wens beschikbaar is aan een vaste temperatuur. In een concreet productieproces is dat echter niet het geval, onder meer door storingen, onderhoudsbeurten enzovoort. De prioriteit is om suiker te produceren, niet om restwarmte te leveren. De warmtepompinstallatie moest dus geoptimaliseerd worden om eventuele schommelingen aan te kunnen. Lagere brontemperaturen betekenen immers ook een lager rendement. Bovendien moet de warmtebron, in dit geval vacuümstoom, tot bij de warmtepomp raken. Vacuümstoom heeft een relatief lage soortelijke warmte, zodat er omvangrijke stoomleidingen naar het warmtepompgebouw nodig waren.

Het ontwerp van de warmtewisselaars is cruciaal voor de goede werking van het systeem. De component die koudemiddelzijdig als verdamper functioneert, is tegelijk bronzijdig een condensor voor de vacuümstoom. Dat vereist een specifiek ontwerp om een correcte stroming te garanderen. Dat alles betekent dat een dergelijke installatie in grote mate maatwerk is, wat uiteraard de investering opdrijft. Anderzijds wordt zo waardevolle ervaring met industriële warmtepompen opgedaan, wat mogelijkheden schept voor verdere optimalisaties.

Algemene aanpak om CO₂-uitstoot te verlagen

Ook moet een terugwininstallatie van restwarmte passen in het algemene concept van het productieproces. Naarmate dat laatste zelf efficiënter wordt, heeft het minder energie nodig, en zal er ook minder restwarmte beschikbaar zijn. Dat zal de rendabiliteit van de terugwin-installatie beïnvloeden. Verder moet men ook afwegen of stoomproductie de meest aangewezen manier is om die restwarmte te valoriseren, vergeleken met andere toepassingen. Kortom, een dergelijke installatie heeft alleen zin als ze past in een algemene visie om het productieproces te decarboniseren.

De plaatsing van de warmtepomp is dan ook deel van een ruimer plan van Tiense Suiker om de CO₂-uitstoot van de fabriek drastisch te doen dalen. In dit kader werd ook de stookplaats voor de stoomketels volledig vernieuwd. De nieuwe ketels zijn 15% efficiënter dan de voorgaande modellen. Alle overige componenten in de stookplaats werden eveneens gemoderniseerd, met onder meer toerentalgeregelde pompen, een performant ontgassingssysteem en economizers om het toevoerwater voor te verwarmen. Bovendien zijn de stoomketels toekomstbestendig uitgevoerd om te kunnen werken op groene energie. Op dit ogenblik werken ze nog op aardgas, maar ze zijn ook voorzien op waterstof, en er worden elektrische weerstanden ingebouwd, zodat de stoomproductie voor een deel geëlektrificeerd kan worden.

Bij de verwerking van de bieten wordt er heel wat water geproduceerd, dat gezuiverd moet worden. Tijdens dat zuiveringsproces komt er biogas vrij. Tiense Suiker heeft recent een opwerkingsinstallatie in gebruik genomen om dat biogas om te vormen tot biomethaan. Dat kan dan zelf gebruikt worden als groen gas, of geïnjecteerd worden in het middenspanningsnet van Fluvius, naargelang de behoefte.

Een effectieve decarbonisering van een industriële vestiging is dus meer dan gewoon een bepaalde techniek in gebruik nemen; het vergt een totaalvisie op alle aspecten van de productie. Bij Tiense Suiker heeft men dat goed begrepen.

Door: Alex Baumans