Sparsamer dank Drehzahlregelung

Kompressorstation auf engem Raum realisiert

Gut 20 % an Energie spart Kukident durch eine neue Druckluftstation in seinem Weinheimer Werk, das Haftmittel und Reiniger für Zahnersatz herstellt. „Sparschwein“ dieser Station ist ein drehzahlgeregelter Spitzenlastkompressor.

07. November 2001

Nicht zuletzt die gegenüber der früheren Druckluftstation erzielten Energieeinsparungen seien eine wichtige Voraussetzung für die Zertifizierung nach ISO 14001 gewesen, sagt Peter von Ayx, Technischer Leiter bei der Kukident GmbH, Weinheim. Mit der Vorgängeranlage sei Energiesparen einfach nicht mehr möglich gewesen. Die war mit drei teilweise 15 Jahre alten Schraubenkompressoren bestückt, die schon hart an der Verschleißgrenze waren. Als sie immer häufiger streikten und es dadurch sogar zu Produktionsausfällen kam, war das Maß voll.

Ayx sah sich auf dem Markt nach geeigneten neuen Kompressoren um. Es gab allerdings ein Handikap: Für die Druckluftzentrale stand nur ein kleiner, relativ niedriger Raum zu Verfügung. Als einziger Wettbewerber habe Atlas Copco die dort geforderte Kompressorendichte inklusive der Peripherie (unter anderem Trockner, Kondensataufbereitung und Druckkessel) verwirklichen können, lobt von Ayx - und das zu einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis. Begeistert war der Technische Leiter von der Ausarbeitung des Angebots, das dreidimensionale CAD-Darstellungen der geplanten Anlage enthielt. „So anschaulich hat uns das kein anderer geboten.“

Die neue Druckluftstation mit vier luftgekühlten, öleingespritzten Schraubenkompressoren der GA-Bauart ist seit zwei Jahren in Betrieb. Auf engem Raum arbeiten dort zwei GA 45 mit je 45 kW Nennleistung (Kapazität je 119,5 l/s bei 10 bar Überdruck), ein GA 37 (37 kW, 97,5 l/s bei 10 bar) und ein GA 50 VSD. Dieser liefert durch seinen drehzahlgeregelten Antrieb (VSD steht für Variable Speed Drive) immer nur so viel Luft, wie gerade benötigt wird. Und zwar zwischen 24 und 151 l/s bei bis zu 13 bar Betriebsüberdruck. Das macht den VSD-Kompressor zur idealen Spitzenlastmaschine. Er passt sich dem schwankenden Luftbedarf schnell an und kennt keinen Leerlauf.

Die Grundlast teilen sich die drei anderen GA-Maschinen. Das Zusammenspiel der Kompressoren regelt ein sogenannter Elektronikon-Reihenfolgeschalter ES 100. Er sorgt zugleich auch für einen Betriebsstundenausgleich.

Um die für Kukident günstigste Abstufung der Kompressoren zu ermitteln, hatte Atlas Copco in der Planungsphase eine Druckluft-Verbrauchsmessung im Weinheimer Werk durchgeführt. Dabei erfasste ein speicherfähiger Messkoffer eine Woche lang alle vorkommenden Verbrauchsspitzen sowie die tatsächlichen Kompressor-Leerlaufzeiten - und das jede Sekunde zwei Mal. Anhand dieser Daten wurde anschließend per PC die Maschinenkonfiguration für die neue Station ermittelt.

Sie versorgt Produktions- und Verpackungsmaschinen dreischichtig mit Steuer- und Arbeitsluft. Außerdem wird die Druckluft zum Abreinigen von Filtern pneumatischer Förderanlagen benötigt. Die Kukident-Forderung hinsichtlich der Druckluftqualität lautete: „Mit möglichst geringem Aufwand so sauber wie möglich.“ Deshalb hat man sich nicht gleich für ölfrei verdichtende Maschinen entschieden.

Das Umstellen der Drucklufterzeugung bei laufendem Betrieb dauerte zwei Monate. Die Produktion - unter anderem stellt Kukident jährlich zwei Milliarden Gebiss-Reinigungstabletten her - sei dadurch nicht beeinträchtigt worden. Atlas Copco habe für Installation und Inbetriebnahme der neuen Kompressoren eine außergewöhnlich kompetente Vertragsfirma gestellt, betont Ayx. Sie schuf während der Übergangszeit kurzfristig eine provisorische Station.

Die Kukident-Instandhaltungsmannschaft wurde bei allen im Zuge des Umbaus durchgeführten Arbeiten mit Rat und Tat begleitet, zum Beispiel beim Erneuern der Luftnetzverrohrung (Edelstahl). Ins Ringnetz gelangt die Druckluft über einen 2000-l-Druckkessel und einen FD-Kältetrockner (Drucktaupunkt 3 °C). Um Trocknerredundanzen zu haben, sind der GA 37 und einer der beiden GA 45 mit integrierten Kältetrocknern ausgestattet.

Das Erneuern der Druckluftversorgung habe sich gelohnt, ist der Technische Leiter überzeugt. Kukident spare seither nicht nur mindestens 20 % Energie, die Druckluftzentrale sei auch eine Art Aushängeschild: sauber, ordentlich, übersichtlich und leise. Früher hätte man die Kompressorstation nur mit Ohrenschützern betreten können.

Weiteres Energieeinsparpotential sieht von Ayx noch beim Netzdruck. Statt 10 bar herrschen jetzt 8,5 bar Netzdruck. Das angepeilte Ziel sind jedoch 7 bar, die Kukident durch schrittweises Anpassen der Luftverbraucher in absehbarer Zeit erreichen will. Zudem ist geplant, die warme Abluft der Kompressorzentrale zum Heizen eines nahegelegenen Lagers zu nutzen.

Erschienen in Ausgabe: 07/2001