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Keine drucklufttechnische Insellösung für PET: Gropper Molkerei bevorzugt redundante Luftversorgung

2012-03-21

Zum Blasformen von PET-Flaschen braucht es viel und noch dazu ölfreie Luft hohen Drucks (40 bar). Die wenigsten Druckluftnetze sind darauf eingestellt. Wenn dann eine PET-Blasformanlage angeschafft wird, entsteht zu deren Luftversorgung meist eine drucklufttechnische Insellösung. Nicht so bei der Gropper Molkerei in Bissingen nahe Donauwörth. Hier konnte die lufthun­grige Blasformanlage ins ohnehin ölfreie Druckluftnetz eingebunden werden. Damit fährt die Molkerei wirtschaftlicher als mit einer Exklusiv-Lösung nur zum Blasformen und hat eine höhere Betriebssicherheit.

Ein Luftnetz für alles, auch die Hochdruck-Blasluft für PET

Schon von Anfang an, das heißt seit 1995, hat Gropper ausschließlich trockenlaufende, also ölfrei verdichtende Kompressoren in seine 8-bar-Druckluftzentrale gestellt. Bevor im letzten Jahr PET eingeführt wurde, standen dort vier Kompressoren: zwei 45 kW ZT-Drehzahn- (Kapazität je 99 l/s bei 8,6 bar Überdruck) und zwei ZT-Schraubenkompressoren (90 und 132 kW, 220 und 300 l/s) von Atlas Copco. “Die Entscheidung pro ölfreie Druckluft haben wir nie bereut”, sagt Dipl.-Ing. Karl Klein, Leiter Produktion und Technik der Molkerei. Denn Stellen, an denen die Druckluft direkt mit den Produkten Berührung habe, gebe es immer mehr. Sehr gelegen kommt Klein deshalb auch, daß die Luft bei Trockenläufern nicht schon im Kompressor heruntergekühlt werden muß, wie das bei ölgeschmierten Kompressoren der Fall ist: “Dadurch wird unsere Druckluft bis zu 200 °C heiß und ist bakteriologisch absolut sauber.” Außerdem ist das Luftnetz komplett in Edelstahl ausgeführt. “Das alles bedeutet Betriebssicherheit”, betont Klein.
Als sich durch geplante Betriebserweiterungen im letzten Jahr  ein steigender Luftbedarf abzeichnete – einerseits durch eine neue Produktionslinie, andererseits durch eine PET-Blasformanlage für Trinkjoghurt-Flaschen (3 Millionen Einheiten pro Monat) – versuchte Karl Klein, zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen. Die vom Hersteller der PET-Anlage standardmäßig “und ohne Rücksicht auf den Gesamtbetrieb” vorgeschlagene drucklufttechnische Insellösung, nämlich eine separate Kompressoranlage ausschließlich zur Versorgung der PET-Anlage, wollte er sich nicht einlassen. Sie schien ihm wegen fehlender Redundanz nicht betriebssicher genug.
Statt dessen rüstete Klein lieber das Betriebsluftnetz auf. Und zwar so gründlich, daß es nun den gewachsenen Luftbedarf der Molkerei einschließlich der PET-Anlage deckt. Gropper investierte in einen drehzahlgeregelten Schraubenkompressor der Bauart ZR 160 VSD (frequenzgeregelter “Variable Speed Drive”) mit 160 kW Nennleistung. Mit seiner Kapazität von 116 bis 418 
l/s bei 8,6 bar fährt er heute den Lastausgleich. Das vermeidet Leerlauf bei den anderen Kompressoren, spart also Strom. Die zum PET-Blasformen benötigte ölfreie Hochdruckluft liefert ein Booster-Kompressor (ebenfalls von Atlas Copco), indem er einen Teil der Luft aus dem Betriebsnetz abgezweigt und auf die benötigen 40 bar verdichtet.
Die von Gropper als Insellösung verschmähte Alternative wäre eine sogenannte Petpack-Anlage gewesen. Bei ihr hätte dann ein allein auf den Booster abgestimmter Z-Kompressor die 8-bar-Vorstufe gebildet. Der wäre zwar kleiner ausgefallen als der jetzt angeschaffte, schon erwähnte drehzahlgeregelte Z-Kompressor. Doch hätte dann noch ein systemintegrierter MD-Adsorptionstrockner für Drucktaupunkte bis minus 30 °C zum Petpack-Paket gehört. 
Für Gropper wäre das sozusagen doppelt gemoppelt gewesen. Denn die Molkerei verfügt bereits über einen Drucklufttrockner ausreichender Leistung und Kapazität. “Eine sehr kostengünstige Lösung aus vorhandenen Ressourcen”, auf die der Technische Leiter besonders stolz ist.  Es ist eine Eigenkonstruktion, bei der die Druckluft in Rohrbündelwärmetauschern auf 1 bis 2 °C Drucktaupunkt abgekühlt wird. Als Kältemittel – und das ist der Clou – dient nullgrädiges Eiswasser aus dem 250 000 Liter fassenden Kältespeicher der Molkerei. Klein: “Das System ist praktisch wartungsfrei und liefert einen konstanten Drucktaupunkt von plus ein Grad Celsius.”
Das reicht völlig. Denn statt, wie normalerweise üblich, die Druckluft einmal vor Eintritt in den Booster auf einen Taupunkt von minus 30 °C zu bringen, schickt man die Hochdruckluft nach Austritt aus dem Booster einfach nochmal durch den Kältetrockner.
Die PET-Druckluftversorgung mit dem Betriebsnetz zu kombinieren, bringe mehrere Vorteile, resümmiert Karl Klein. “Wenn es mal einen Engpaß bei den Kompressoren gibt, stelle ich eine Produktionslinie ab und kann trotzdem noch PET-Flaschen herstellen.” Zudem sei die gesamte Drucklufterzeugung wirtschaftlicher geworden. Schließlich liefere die drehzahlgeregelte VSD-Maschine im Zusammenspiel mit den vier normal geregelten (verzögerter Ein/Aus-Betrieb) Kompressoren immer nur soviel Druckluft, wie gerade gebraucht wird. Außerdem habe man durch die Drehzahlregelung auch noch das Druckband auf 6,5 bis 7,3 bar einengen können (früher: 6,5 bis 8 bar). 
Die beiden Neuen, die VSD-Maschine und der Booster, sind übrigens die ersten wassergekühlten Kompressoren der Molkerei und zur Wärmerückgewinnung ausgerüstet. Genutzt werden dadurch rückgewonnene 100 000 kcal/h zur Warmwasserbereitung für die Sozialräume. Als die anderen Kompressoren angeschafft wurden, habe sich das noch nicht gerechnet, erklärt Karl Klein: “Aber bei den aktuellen Energiepreisen ist Wärmerückgewinnung wieder interessant.”


Dorothée Pichler

Kommunikation

Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH

Langemarckstraße 35
45141 Essen