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Ausgewählte Ausgabe: 07-08-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Schraubengebläse sparen Kosten

Drehkolbengebläse sind weit verbreitet. Seit einigen Jahren etablieren sich jedoch zunehmend Schraubengebläse in den klassischen Niederdruckanwendungen, denn gerade in der Industrie ist die Bandbreite möglicher Einsatzgebiete groß. Diese reicht von der Belüftung von Flüssigkeiten bei der Abwasseraufbereitung, in Bioreaktoren oder der Flotation über die Luftzufuhr zu Feuerungsanlagen, bis zur pneumatischen Förderung von Schüttgütern und der Fluidisierung. Die Kaeser Kompressoren SE, Coburg, lieferte die neuen Verdichter für die Sanierung der Wasseraufbereitung eines Käseproduzenten.


Bei der Herstellung von Käse im Industriemaßstab ist immer auch viel Wasser im Spiel – sei es als Bestandteil des Produktionsprozesses oder für Reinigungszwecke. Das ist auch bei der Goldsteig Käsereien Bayerwald GmbH, Cham, der Fall. Dort wird das Abwasser in großen Tanks gesammelt und soweit aufbereitet, dass es in die Kanalisation geleitet werden kann. Die Reinigung selbst erfolgt – wie in der biologischen Wasseraufbereitung üblich – mit Hilfe von geeigneten Bakterienstämmen, die auf ausreichende Sauerstoffzufuhr angewiesen sind. Diese erhalten sie von Gebläsen, die Druckluft in die Wasserbecken oder -tanks einleiten. Da die Gebläse nahezu ständig im Einsatz sind, beanspruchen diese in der Regel rund die Hälfte des Energiebedarfs der Wasseraufbereitung. Deshalb lohnt sich ein näherer Blick auf die Drucklufterzeugung zur Belüftung der biologischen Reinigung. Üblicherweise liegt dort ein hohes Einsparpotenzial vor – besonders dann, wenn durch technischen Fortschritt Maschinen mit neuer Technologie auf den Markt kommen, die energieeffizienter arbeiten.

Bei der Käserei Goldsteig sorgt ein Schraubengebläse für eine energiesparendere Abwasseraufbereitung.

Bei der Käserei Goldsteig sorgt ein Schraubengebläse für eine energiesparendere Abwasseraufbereitung.


Bei Goldsteig standen Modernisierungen der Belüftung an. Dies war eine gute Gelegenheit, die Anlage insgesamt auf den Prüfstand zu stellen, und auch im Hinblick auf mögliche Energiekosteneinsparungen im Bereich der Luftversorgung etwas zu unternehmen. Bisher war bei der Käserei ein klassisches Drehkolbengebläse im Einsatz. Nach genauer Prüfung fiel die Wahl im Jahr 2015 aus mehreren Gründen auf ein neues Schraubengebläse. Die Aufbereitung bei dem Unternehmen weist eine relativ hohe Einblastiefe auf, bei der Drehkolbengebläse an ihre thermischen Belastungsgrenzen kommen. In einem solchen Fall sind Schraubengebläse von Vorteil, da sie durch den Einsatz einer wesentlich effizienteren Verdichtungstechnologie deutlich niedrigere Betriebstemperaturen als Drehkolbengebläse aufweisen, so dass auch bei einem Betriebsdruck von rund 1 000 mbar Überdruck ein zuverlässiger Betrieb auf Dauer sichergestellt ist, und weniger Wärme in die Bioreaktoren eingetragen wird.

Deutlich geringere Kosten

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In der industriellen Käseproduktion wird Wasser eingesetzt, das vor dem Einleiten in das Kanalnetz gereinigt werden muss.

Ein weiterer Grund für den Wechsel der Technologie war, dass durch den Einsatz von Schraubengebläsen der Leistungsbedarf für die Drucklufterzeugung um 28 % gesenkt werden konnten. Die Geräte sind zwar in der Investition etwas teurer, aufgrund ihrer Energieeinsparungen kann sich deren Anschaffung aber bereits in einem Zeitraum von eineinhalb bis zwei Jahren amortisieren.
Die Empfehlungen für den Einsatzfall ergeben sich aus den konstruktiven und thermodynamischen Verschiedenheiten zwischen Schrauben- und Drehkolbengebläse. Mit dem Blick auf die Geometrie der Rotoren wird der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Verdichtertechnologien erkennbar. Haupt- und Nebenrotor bei den Drehkolbengebläsen sind vom Querschnitt her gleich, zum Beispiel sind beide dreiflügelig und verlaufen in Längsrichtung geradlinig. Die Größe des zwischen dem Zylinder und den Rotorflügeln eingeschlossenen Volumens bleibt während der Rotordrehung beziehungsweise des Verdichtungsvorgangs konstant. In der Thermodynamik wird das als isochore Verdichtung bezeichnet. Der Druck baut sich nach dem Verdichter in der Prozessleitung durch stetiges Nachschieben von Luftmolekülen gegen die dort herrschenden Widerstände auf.

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Autoren

 Marcus Jungkunst

Kaeser Kompressoren SE, Coburg, marcus.jungkunst@kaeser.com

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