Den Verlustenauf der Spur

Spezial

Anlagen - Die bayerische Prüftechnik-Gruppe stellte mit Experten auf einer Fachtagung Tipps zum Energiesparen für die Industrie vor.

29. Januar 2010

Rund 16%: Um diesen Anteil konnten Anlagenexperten den Energieverbrauch von zwei Frischluftventilatoren im Gemeinschaftskraftwerk Hannover reduzieren. Den Auftrag dazu führte der Anlagen- und Komponentenbauer Ventilatorenfabrik Oelde (Venti Oelde) aus.

Klaus Löppenberg, Leiter Geschäftsbereich Ventilatoren bei Venti Oelde: »Wir sehen uns in solchen Fällen die Rohrleitungsführung an und messen dann die gefahrenen Betriebspunkte. Wir haben nach der Analyse eine Leistungsreduzierung von 873 auf 802kW garantiert.«

Das Unternehmen führte dazu eine Drehzahlregelung ein und installierte einen Ventilator mit speziellen Laufrädern. Das Konzept ging auf: Die Ventilatoren-Experten konnten den Energieverbrauch sogar auf 730kW senken. Venti Oelde nutzt dieses Ergebnis nun, um eine Kampagne im Kraftwerksbereich zu starten, weil dort sehr viele Gebläse mit Optimierungsbedarf arbeiten.

Während der Experte aus dem Münsterland unter anderem die kostenlose Siemens-Software Sinasave empfiehlt, setzt Thomas Fischer von der MCE Industrietechnik West aus Bochum auf die Betriebsschwingformanalyse, auch ›operational deflection shape‹ (ODS) genannt.

Mit ODS lässt sich die mechanische Übertragungsfunktion einer Maschine bestimmen und der Zusammenhang zwischen Anregung und Antwort des Systems ermitteln. »Sie regen die Maschine im Stillstand mit bekannten Frequenzen an, um dann die Schwingungen zur gleichen Zeit mehrkanalig an mehreren Punkten zu messen«, erklärt der Diagnoseingenieur. »Die meisten Geräte messen sehr gut. Es krankt meistens an der Auswertung durch die Software.«

Das Stimulieren eines Aggregates mit dem sogenannten Dirac-Impuls geht Fischer recht pragmatisch mit einem Hammer an. Er empfiehlt, unterschiedliche Kappen zu verwenden, um verschiedene Frequenzbänder anzuregen.

Der letzte Schritt von ODS ist das Einleiten geeigneter Maßnahmen. Das müssen nicht immer aufwendige Aktionen sein.

Das ›Wie‹ erläutert Michael Stachelhaus von der Prüftechnik Alignment Systems aus Ismaning, bei der Hightech-Messsysteme für die industrielle Instandhaltung und Qualitätssicherung entstehen.

Der Vertriebsingenieur weist auf die Verluste hin, die eine fehlerhafte Maschinenausrichtung verursacht. Das Stichwort heißt thermisches Wachstum. Dazu komme es, weil Aggregate in Abhängigkeit zur Temperatur ihre Größe und somit ihre Ausrichtung zueinander verändern. Stachelhaus: »Dies ist die größte Fehlerquelle bei Fehlausrichtungen.«

Höherer Wirkungsgrad

Was falsche Ausrichtung bewirkt, zeigt er an einem Praxisbeispiel: In einer Kohlenwäsche befindet sich ein Maschinenpark mit zwei Motor-Hydraulikaggregaten mit zweimal 800kW Leistung. Diese arbeiten 360 Tage rund um die Uhr. Die Fehlausrichtung von 0,4mm sorgt für einen Verlust von 1% oder 16kW pro Stunde. Bei 8.640 Betriebsstunden und einem Großkundenpreis von 0,08€/kWh kostet das den Betreiber pro Jahr 11.000€. Stachelhaus: »Eine Verbesserung der Ausrichtung um weniger als 0,05 Millimeter senkt die Verluste auf 0,15 Prozent.« Kostenersparnis: rund 85%.

Auch bei Pumpen und Antrieben in der Prozessindustrie lässt sich viel Energie einsparen. Elektromotoren Scholz aus Versen als Werkstatt für elektrische Maschinen bietet hier Komplettlösungen für Instandsetzung inklusive Maschinendiagnostik an. Geschäftsführer Christian Scholz weist etwa auf das Erhöhen der Effektivität durch optimierte Riemenantriebe hin.

»Ein Standardriemen sorgt oft schon nach wenigen Betriebsstunden für einen Vorspannungsverlust. Er müsste eigentlich nachgespannt werden, aber das kommt in der Praxis selten vor.« Als Alternative nannte der Experte teurere, wartungsfreie Riemen, die nicht den gleichen Vorspannungsverlust besitzen.

Bei MCE erhöhte der Umstieg auf optimierte Riemen bei einer 75-kW-Pumpe den Wirkungsgrad von 94 auf 97% und halbierte die Energieverluste. Scholz: »Das weist auf die Bedeutung eines Riemenantriebs hin, der auch nach Möglichkeit ausgerichtet werden sollte. Dafür gibt es entsprechende Messtechnik für Riemenspannung und -fluchtung.«

Nikolaus Fecht

Erschienen in Ausgabe: 01/2010