Energieeinsparung durch Blindleistungskompensation mit VSD-Schraubenkompressor-Technologie von Atlas Copco

„Schon auf den ersten Blick war klar, dass sich die Effizienz hier verbessern lässt“, erinnert sich Özkan Demir, technischer Berater bei Atlas Copco, an seinen ersten Besuch im Unternehmen. „Bei einer Strommessung stellte ich später 1900 StartStopp-Aktionen pro Woche fest. Eine unglaublich hohe Zahl.“ Man könnte das mit einem Postboten vergleichen, der seine Briefe mit dem Sportwagen austrägt – der alle zehn Meter mit Vollgas anfährt, um dann direkt wieder zu bremsen.

Die Wahl fiel auf einen öleingespritzten Schraubenkompressor vom Typ GA 15 VSD+ FF von Atlas Copco, der nun in der großen Fertigungshalle steht. Das Kürzel VSD steht für Drehzahlregelung beziehungsweise Variable Speed Drive, FF kennzeichnet die „Full-Feature“-Variante, die bereits ab Werk mit einem Kältetrockner ausgerüstet ist, und das „+“ den ölgekühlten Permanentmagnetmotor des Kompressors. Die 15 kW starke Maschine ist luftgekühlt, benötigt nicht mehr Stellfläche als ein Kühlschrank und arbeitet besonders geräuscharm. „Am Anfang habe ich öfter mal nachgesehen, ob der Kompressor überhaupt läuft, so leise ist er“, berichtet Nadine Hausmann. „Ich kann sogar neben der laufenden Maschine ein Telefonat führen – das war früher nicht möglich.“ Auch die Abwärme, die bei der alten Maschine zum Teil eine große Belastung gewesen sei, habe sich angenehm reduziert. „Der Atlas-Copco-Kompressor ist von der Bauart so konzipiert, das die Wärmeentwicklung äußerst gering ist“, erklärt Demir. „Der niedrige Geräuschpegel liegt zum einen an der Drehzahlregelung und der Schallschutzhaube, zum anderen am Lüftungsventilator, der sich nur dann einschaltet, wenn er benötigt wird.“

Die integrierte Elektronikon-Steuerung regelt den Kompressor so, dass er immer genau die Druckluftmenge liefert, die gebraucht wird. Die maximale Liefermenge beträgt 2,5 m³/min bei 7,0 bar. Momentan werden 0,24 bis 1,0 m³/min benötigt.

Eventuelle Bedarfsspitzen deckt ein 500 Liter großer Druckluftbehälter ab. Die passende Druckluftqualität wird durch den integrierten Kältetrockner sowie einen Partikel- und einen Koaleszenzfilter sichergestellt. Den alten Kompressor ließ JH Maschinenbau als Redundanz am Netz, um die Druckluftversorgung beispielsweise im Falle einer Wartung sicherzustellen. 

Mit dem Einzug des neuen Kompressors konnte der Betriebsdruck schrittweise von 10 bar auf inzwischen 7,5 bar gesenkt werden. Die Druckschwankungen sind dank Drehzahlregelung mit ± 0,1 bar minimal. „An unseren Bearbeitungszentren benötigen wir einen Betriebsdruck von 6 bar“, erklärt Nadine Hausmann. „Derzeit ist unsere Druckluftversorgung noch auf 7,5 bar eingestellt, aber wir könnten noch bis auf 7,0 bar runtergehen, denn bislang gab es keinerlei Probleme.“ Mit der Reduzierung des Betriebsdrucks sinken auch die Stromkosten. Dabei spart man pro Bar etwa 7 % der benötigten Energie ein. „So eine Druckreduzierung funktioniert aber nur mit einer drehzahlgeregelten Maschine“, streicht Demir heraus. „Früher hatten wir hier eine Kaskade zwischen 8 und 10 bar. Bei der Drehzahlregelung stellt man statt eines Be- und Entlastungsdruckes nur einen Sollwert ein. Und den kann man dann schrittweise Zehntel um Zehntel reduzieren.“ 

Service und Wartung des neuen Kompressors liegen in den Händen von Atlas Copco. „Der Servicetechniker hat seinen Standort nur ein paar Ortschaften von hier entfernt“, sagt Nadine Hausmann. „Im Notfall kann er also in sehr kurzer Zeit vor Ort sein.“ Darüber hinaus hat das Unternehmen eine spezielle Instandhaltungsvereinbarung abgeschlossen. Damit übernimmt Atlas Copco nicht nur alle Service- und Wartungs-Leistungen an der Druckluftanlage, sondern gewährt auch eine auf fünf Jahre verlängerte Garantie für die Maschine. „JH Maschinenbau ist ein Musterbeispiel dafür, wie sinnvoll der Einsatz effizienter Kompressoren auch in kleinen Unternehmen ist“, resümiert Özkan Demir. „Unsere GA-VSD+-Maschinen stellen wir inzwischen ab einer Leistung von 5 kW zur Verfügung. Der Anwender profitiert dabei nicht nur von deutlich reduzierten Stromund Blindstromkosten, sondern auch von geringeren Lärm- und Wärmeemissionen. Letzteres ist vor allem dann interessant, wenn für die Druckluftversorgung kein eigener Raum zur Verfügung steht.“

 Stephanie Banse ist Journalistin in Hamburg 

Über JH Maschinenbau: Der CNC-Fertiger und Spezialist für Frästeile aus Georgensgmünd, Mittelfranken, produziert für seine Kunden seit 30 Jahren Prototypen, Klein- und Mittelserien und berät bezüglich Werkstoffen und Oberflächenbehandlung. JH Maschinenbau übernimmt die Fertigung und Montage kleiner Baugruppen. Für die Produktion steht ein moderner Maschinenpark aus 3-, 4- und 5-Achs-Bearbeitungszentren mit Automatisierung zur Verfügung. Programmiert wird mit den neuesten CAD/CAM-Systemen. Das Familienunternehmen wurde 1989 von Josef Hausmann gegründet. Seit 2018 führt seine Tochter Nadine Hausmann den Betrieb. Bereits in den Anfängen konstruierte und fertigte JH Maschinenbau Sondermaschinen. Der Einsatz neuester Technologien ermöglichte dem Unternehmen 1992 den Einstieg in die Lohnfertigung. Aufgrund des kontinuierlichen Wachstums wurde die Produktion 2006 erweitert. 2016 zog das Unternehmen in ein größeres Gebäude im neuen Industriegebiet von Georgensgmünd um. Leitlinien des Unternehmens sind Kundenorientierung, eine ständige Verbesserung der Produktionsprozesse sowie die Schonung der Umwelt. JH Maschinenbau beliefert Kunden unter anderem in den Branchen Medizin-, Labor- und Umwelttechnik, der Elektroindustrie sowie der Automatisierungstechnik. Auch selbstständige Konstruktionsbüros setzen auf die hohe Qualität und Flexibilität der Georgensgmünder.

Über Atlas Copco:

Innovation durch großartige Ideen: Atlas Copco entwickelt seit 1873 industrielle und zukunftsfähige Lösungen mit großem Mehrwert für seine Kunden. Der Konzern hat seinen Hauptsitz in Stockholm, Schweden, sowie Kunden in mehr als 180 Ländern. 2020 erzielte Atlas Copco mit rund 40000 Mitarbeitern einen Umsatz von 10 Milliarden Euro (104 Milliarden Schwedische Kronen). www.atlascopco.com

Der Konzernbereich Kompressortechnik von Atlas Copco bietet Lösungen für die Druckluftversorgung an: Industriekompressoren, Gas- und Prozesskompressoren, Turbo-Expander, Luftaufbereitungsanlagen und Luftmanagementsysteme. Der Konzernbereich greift auf ein weltweites Servicenetzwerk zurück und bringt regelmäßig innovative und energieeffiziente Lösungen auf den Markt, die die Produktivität in der Fertigungs- und Prozessindustrie weltweit nachhaltig steigern. Die Hauptbetriebsstätten befinden sich in Belgien, den USA, China, Indien, Deutschland und Italien. 

https://www.atlascopco.com/de-de/compressors

•  

  So sparen Sie Energiekosten bei einem rückläufigem Produktionsvolumen

• Energiesparen in Fertigungsbetrieben:
• Welche Ansatzpunkte der Kompressor bietet
• Den Kompressorraum planen: Was Sie bei der Aufstellung & Anordnung beachten müssen
• Welche Fördermöglichkeiten (BAFA) gibt es
  für den Bau oder die Sanierung einer Druckluftstation?
• Wie Sie Energiekosten mit Stromspar-Kompressoren senken