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Drucklufttechnik

Drehzahlgeregeltes Sparschwein

28.09.2006 | Redakteur: Udo Schnell

Filterhersteller vermeidet Leerlaufzeiten mit drehzahlgeregeltem Spitzenlastkompressor. Für eine stromsparende Druckluftversorgung mit Schraubenkompressoren ist das heute die optimale...

Für eine stromsparende Druckluftversorgung mit Schraubenkompressoren ist das heute die optimale Konfiguration: Eine drehzahlgeregelte Maschine für die Spitzenlasten neben zwei, drei Grundlastmaschinen, die dann durchlaufen können, sprich kaum noch Leerlauf kennen. Der Filterhersteller Hengst spart dadurch in seinem Werk Nordwalde (bei Münster) jährlich 12 000 Euro.Das im Jahr 2000 in Betrieb gegangene Werk ist zweigeteilt. Einerseits gibt es Fertigungslinien für Filtereinsätze (für die Öl- und Kraftstofffilter verschiedenster Motoren), andererseits eine Aluminiumgießerei, die Gehäuse für so genannte Multifunktionsmodule herstellt. Diese komplexen Module, die im Stammwerk Münster zusammengebaut werden, vereinen auf engstem Bauraum zahlreiche Funktionen. So sind sie beispielsweise nicht nur Ölfilter auch noch Öl-Wasser-Wärmetauscher, Ölzentrifugen, Druck- und Temperatursensoren und noch mehr.Fertigung und Gießerei versorgt eine gemeinsame Druckluftstation, die auf einer Empore über einer Lagerhalle thront. Anfangs arbeiteten dort nur zwei öleingespritzte Schraubenkompressoren der Bauart GA 37 von Atlas Copco. Natürlich, wie üblich, im verzögerten Aussetz-Betrieb, also mit entsprechenden Leerlaufzeiten. Die Kapazität einer dieser Maschinen (110 l/s bei 8 bar Überdruck) sollte ursprünglich für die Luftversorgung reichen, die andere als Stand-by-Reserve dienen. Doch schon bald kamen in der Gießerei neue Maschinen hinzu und der Luftbedarf stieg.Drehzahlregelung verhindert Leerlauf des KompressorsDer zweite Kompressor musste sich deshalb immer öfter zuschalten. Zum einen gab es keine echte Druckluftreserve mehr, zum anderen war der Leerlaufanteil sehr hoch. Und Leerlauf vergeudet Energie und damit Geld.So plante man, einen weiteren Schraubenkompressor anzuschaffen. Das aber sollte diesmal ein drehzahlgeregelter sein. Denn wie sich ferner gezeigt hatte, schwankte der Luftbedarf oft stark. Ein Kompressor mit drehzahlgeregeltem Antrieb ist da der ideale Puffer. Er passt sich dem schwankenden Luftbedarf blitzschnell an und kennt mit seinem breiten Regelbereich zwischen 17 und 100% keinen Leerlauf. Außerdem liefert er immer nur genauso viel Luft, wie gerade benötigt wird. Wichtig ist allerdings, dass der Volumenstrom der Kompressoren mit fester Drehzahl nicht größer ist als der Regelbereich des drehzahlgeregelten. Um die Einsparmöglichkeiten und die benötigte Kompressorgröße zu ermitteln, führte Atlas Copco eine repräsentative Messung des betrieblichen Luftverbrauchs durch. Dazu war an die beiden GA-37-Kompressoren eine Woche lang ein Messkoffer angeschlossen, der im 0,5-Sekunden-Takt alle Verbrauchsspitzen und die Leerlaufzeiten erfasste. Die Auswertung der Daten prognostizierte eine jährliche Stromeinsparung von 12 000 Euro, wenn ein drehzahlgeregelter 50-kW-Kompressor zum Einsatz käme. Was sich dann in der Praxis tatsächlich bestätigt hat.Im Jahr 2003 kam der drehzahlgeregelte Kompressor, ein GA 50 VSD (Variable Speed Drive), in die Druckluftstation. Bei bis zu 13 bar Betriebsüberdruck liefert er zwischen 24 und 155 l/s exakt die gerade benötigte Luftmenge. Die VSD-Maschine deckt die Bedarfsspitzen, während einer der beiden GA 37 im wöchentlichen Wechsel die Grundlast fahrt. Damit wurden in dem Unternehmen gute Erfahrungen gemacht, die postwendend an das Münsteraner Hengst-Stammwerk weitergegeben wurden. Mit der Folge, dass dort seit letztem Jahr ebenfalls ein VSD-Kompressor (ein GA 90 VSD mit 90 kW Nennleistung für 32 bis 269 l/s bei bis zu 13 bar Betriebsüberdruck) als Spitzenlastmaschine arbeitet.Es kann mit geringerem Netzdruck gefahren werdenEin zusätzliches Einsparpotenzial bei der Drucklufterzeugung im Nordwalder Werk sieht man bei dem Unternehmen in einer möglichen Absenkung des Netzdrucks. Derzeit werde noch mit 7.5 bar gefahren, die Maschinen und Anlagen benötigten jedoch eigentlich nur 6,5 bar. Weil der reaktionsschnelle VSD-Kompressor Netzschwankungen hervorragend glättet (Druckbandbreite 0,1 bar), ließe sich der Netzdruck insgesamt senken und könnte Hengst noch mehr Energiekosten einsparen.

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