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Drucklufterneuerung: Weichen auf Effizienz stellen
Die Betriebskosten langfristig senken – diese Chance bietet sich den Lebensmittelproduzenten bei der Erneuerung ihrer Druckluftversorgung. So verbesserte die Schokoladenherstellerin Max Felchlin AG mit einer neuen Druckluftanlage die Energieeffizienz der Kompressoren und nutzt die Abwärme konsequent für Heizung und Prozesswärme.
Thomas Lang*
Eine sichere Druckluftversorgung ist in der Lebensmittelindustrie zentral, denn ohne Druckluft steht jede Produktion still. Besonders viel Druckluft brauchen die Hersteller von Kakao- und Schokoladeerzeugnissen – dies zeigt eine Studie des Bundesamts für Energie. Für die Betriebe ist die Versorgungssicherheit zentral. Was vielen Betreibern und Mitarbeitenden jedoch nicht bewusst ist: Druckluft ist eine wertvolle und teure Energie, die bis zu zehn Mal mehr kostet als Strom. Trotzdem bleibt beim effizienten Einsatz von Druckluft in vielen Unternehmen noch Luft nach oben.
Aus diesem Grund entschloss sich die Schwyzer Schokoladenmanufaktur Max Felchlin AG, bei der Planung einer neuen Kakao-Rösterei am Produktionsstandort in Ibach gleichzeitig auch die Druckluft- und Wärmeversorgung für den ganzen Standort zu optimieren respektive zu erneuern. Denn eine verlässliche Druckluftversorgung spielt im Produktionsprozess der Schokoladen der Max Felchlin AG eine wichtige Rolle. Druckluft steuert eine Vielzahl von Ventilen in den Produktionsanlagen und Maschinen. Aber auch für Formenschieber, mit denen die Schokoladenmassen zu Tafeln geformt werden, für das Abblasen von Filteranlagen – zum Beispiel bei der Bohnenreinigungsanlage – und bei der Verpackung der Schokoladetafeln kommt Druckluft zum Einsatz.
Druckluft-Analysen zeigen Optimierungspotenzial
Eine erste Grobanalyse der bestehenden Druckluftversorgung – eine solche kann durch einen auf Druckluft spezialisierten Energieberater oder durch den Kompressorlieferanten erfolgen – wies darauf hin, dass das Druckniveau des gesamten Netzes wegen einer Maschine um rund 2,5 bar höher eingestellt war – mit spürbaren Auswirkungen auf die Energiekosten. Denn einzig die Maschine zum Vermahlen von Kakao-Nibs (das Innere der Bohnen ohne Schale) benötigte 9,5 bar. Zudem deutete der hohe Anteil an Leerlaufstunden der Kompressoren darauf hin, dass diese zu gross dimensioniert waren.
Dies bestätigte auch die im Anschluss durch den Kompressoren-Lieferanten durchgeführte Detailanalyse der Anlage. Dabei wurden der Druckluftverbrauch, der Strombedarf für den Kompressor und der Druck an verschiedenen Stellen (bis hin zu den äussersten Verbraucherorten) gemessen, die Betriebsdaten der Kompressoren über eine Woche erfasst und analysiert. Das Resultat: Der ältere der beiden bestehenden 30-kW-Kompressoren konnte durch einen neuen, drehzahlregulierten 26-kW-Kompressor – einschliesslich Funktion für die Wärmerückgewinnung – ersetzt werden, der die Leistung jeweils dem aktuellen Druckluftbedarf anpasst. Gleichzeitig wurde vor der Maschine zum Vermahlen von Kakao-Nibs ein Druckverstärker (Booster-Kompressor) eingebaut, mit dem die Druckluft nur für diese Maschine nachverdichtet und auf einen höheren Enddruck gebracht wird. Damit konnte der Druck des gesamten Netzes von 9,5 auf 7 bar gesenkt und der Stromverbrauch des Kompressors um rund 17 Prozent reduziert werden. Mit dem Kompressorersatz und der Drucksenkung gelang es Felchlin, den Stromverbrauch für die Druckluft jährlich um 55 000 kWh zu senken.
Markante Einsparung dank optimaler Wärmenutzung
Während die Optimierung und Erneuerung der Druckluftversorgung in erster Linie der Verbesserung der Stromeffizienz diente, ging es bei der Erneuerung der Wärmeerzeugung vor allem um eine Reduktion der CO2-Emissionen. Dazu wurde die Wärmeerzeugung von Heizöl auf Gas umgestellt und ein neuer Wärmespeicher mit einem Fassungsvermögen von 30 000 Litern installiert. Gespiesen wird diese «Wärmebatterie» durch die Abwärme der Druckluftversorgung, der Kälteanlagen sowie die Abwärme aus der für die Schokoladenproduktion notwendigen Dampferzeugung. Die dadurch gewonnene Wärme wird für das Warmwasser und für die Heizung von Büros und Produktionshallen genutzt. Mit der Erneuerung der Wärmeversorgung konnte die Max Felchlin AG die CO2-Emissionen um 183 Tonnen pro Jahr reduzieren.
*Projektleiter Kampagne effiziente Druckluft
Lebensmittel-Industrie Ausgabe 11/12 Dezember 2016
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