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Hochgeschraubte Ersparnisse

Ein Bündel von Maßnahmen sorgt für höhere Energieeffizienz

12.05.2010 -

 Thorsten Poggenmöller, Systemspezialist Niederdruck bei Atlas Copco im Bereich ölfreie Druckluft, nimmt im Folgenden Stellung zu der Entscheidung seines Unternehmens, die Drehkolbengebläsen durch die ZS-Schraubengebläse zu ersetzen. Außerdem beziffert er ganz konkret den Nutzen für den Anlagenbetreiber am Beispiel einer kommunalen Kläranlage.

Gehört die Drehkolben-Gebläsetechnik zum alten Eisen?

Das Prinzip der Drehkolben-Gebläsetechnik entdeckten die Gebrüder Philander und Francis Roots bereits 1854. Seither wurde die Technik nur in geringem Umfang weiterentwickelt; so wurden etwa die Geräuschentwicklung und die Pulsation reduziert, als Maschinen mit dreiflügeligen Läufern auf den Markt kamen. Ursprünglich arbeiteten Roots-Gebläse mit zwei zweiflügeligen Läufern. Seit der Erfindung konnten Konstrukteure die Effizienz dieser Technik nur marginal verbessern.

Was meint Atlas Copco mit dem Begriff „Schraubentechnologie"?

Wenn wir von Schraubentechnologie oder Schraubengebläsen sprechen, bezieht sich der Begriff „Schraube" immer auf das Haupt-Verdichtungselement eines Druckluftkompressors oder -gebläses. So gibt es Kolben- und Drehkolben-, Schrauben-, Scroll-, Drehzahn- und Turbokompressoren. Das Herzstück eines Schraubengebläses bilden immer zwei ineinandergreifende Schraubenelemente, die die Luft innerhalb des Gebläses intern verdichten - man spricht hier auch von interner Verdichtung.

Ist das Schraubenelement allein verantwortlich für den niedrigeren Energieverbrauch im Vergleich zu einem Drehkolbengebläse?

Das Schraubenelement hat in der Tat den größten Einfluss auf die Energieeffizienz; ihm ist der gesamte Spareffekt aber nicht allein zuzuschreiben. So setzt Atlas Copco auf direkt angeflanschte Getriebemotoren statt Keilriemen. Dadurch sinken die Übertragungsverluste und damit der Energieverbrauch des Antriebs. Als Motoren setzen wir hocheffiziente IE2-Motoren (früher EFF1) von Siemens ein. Weiterhin haben wir viel Erfahrung mit dem Design integrierter Komponenten und Systeme, so dass wir ein Gesamtsystem mit sehr geringen Druckverlusten entwickeln konnten. Alle Punkte zusammen ergeben eine Ersparnis von bis zu 30 %.

Für welche Branchen und Anwendungen eignen sich die Schraubengebläse?

Schraubengebläse eignen sich für ein sehr breites Spektrum an Anwendungen, die Luft mit niedrigem Überdruck benötigen, etwa im Bereich zwischen 0,3 und 1,2 bar - hier erzeugen herkömmliche Drehkolbengebläse nur einen Überdruck bis max. 1,0 bar. (siehe dazu auch Infokasten: Einsatzmöglichkeiten für Schraubengebläse)

Wie viel Geld kann ein Anwender sparen, wenn er ein Schraubengebläse einsetzt?

Nehmen wir als Beispiel eine kommunale Kläranlage, die ihre Drehkolbengebläse durch Schraubengebläse ersetzt. Die Anlage versorge etwa 100.000 Einwohner. Diese Zahl soll ausdrücken, welche Menge an organischen Stoffen im Abwasser enthalten ist. In einer solchen Anlage arbeiten in der Regel vier Gebläse gleichzeitig, ein weiteres steht für den Notfall zur Verfügung. Ein Drehkolbengebläse hat einen Energiebedarf von etwa 75 kW, vier Gebläse nehmen also rund 300 kW auf. Die typische Betriebsdauer einer kommunalen Kläranlage liegt bei 8.000 Stunden im Jahr. Veranschlagen wir den Preis je kWh Strom vorsichtig mit 0,07 €, ergibt sich folgende Rechnung:

300 kW x 8000 Betriebsstunden/Jahr x 0,07 €/kWh = 168.000 €/Jahr.

Im Vergleich zu diesem Drehkolbengebläse lassen sich mit einem ZS-Schraubengebläse im Schnitt 30 % der Energiekosten sparen. Das bedeutet, der ZS wartet mit einer Leistung von nur 52,5 kW auf, vier Gebläsen nehmen also 210 kW auf. Dann sieht die Rechnung so aus:

210 kW x 8000 Betriebsstunden/Jahr x 0,07 €/kWh = 117.600 €/Jahr.

In diesem Beispiel senkt also allein der Einsatz von ZS-Gebläsen die Stromrechnung um 50.400 € im Jahr.

Gibt es, abgesehen von der Energieeffizienz, noch weitere Argumente für Schraubengebläse?

Atlas Copco hat seit über 50 Jahren Erfahrung mit der Schraubentechnologie. Die Technik ist ausgereift und hat sich als sehr zuverlässig erwiesen. Durch eine hervorragende Beschichtungstechnik können wir die Spaltmaße der Schraubenelemente sehr klein halten; das steigert den Wirkungsgrad und verlängert die Lebensdauer der Komponenten.

Kunden, die einen drehzahlgeregelten ZS+ VSD einsetzen, profitieren außerdem von geringeren Kosten bei der Installation; denn diese Gebläse sind als vollständig ausgestattete, u. a. mit optionalem integriertem Frequenzumrichter und Schaltschrank, sofort betriebsbereite Maschinen ausgelegt und verfügen über eine integrierte Steuerung. Sie liefern 100 % ölfreie Druckluft, zertifiziert nach Klasse 0, ISO 8573-1 mit einem Überdruck bis max. 1,2 bar. Ein Signalaustausch mit übergeordneten Leitwarten ist problemlos möglich.

Einsatzmöglichkeiten für Schraubengebläse 

      Branche / Anwendung 

  • Kommunale und industrielle Kläranlagen/ Belüftung
  • Kraftwerke (auf Kohlebasis) / Rauchgasentschwefelung
  • Chemische Industrie/Pneumatische Förderung
  • Pharmazeutische Industrie / Pneumatische Förderung, Fermentation
  • Lebensmittel- und Getränkeindustrie / Pneumatische Förderung, Trocknung
  • Vliesstoffherstellung/ Herstellung von Spinnvlies: Abkühlen, Strecken und Fördern der Fasern im „Spunbond-Meltblown-Spunbond-Verfahren („SMS")
  • Papier- und Zellstoffindustrie/ Prozessluft
  • Zement-/Baustoffindustrie/Pneumatische Förderung, Silo-Durchlüftung
  • Bergbau/Pneumatische Förderung

Kontakt

Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH

Langemarckstr. 35
45141 Essen
Deutschland

+49 201 2177 0
+49 201 2169 17

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