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Webasto: Modernes Druckluftkonzept spart Energie bei Fertigung von Autodächern

2008-08-22

Blick aufs Ganze rechnet sich

Es hört sich zunächst nach einem Widerspruch an, aber Webasto verbraucht im Werk Schierling nach einem Kapazitätsausbau rund 90 Prozent mehr Druckluft und zahlt dafür deutlich weniger als in der Vergangenheit. Möglich machen das drehzahlgeregelte, sehr effizient arbeitende Kompressoren und eine sorgfältig dimensionierte Verrohrung. Mit den ölfrei verdichtenden Anlagen stellt der Automobilzulieferer zudem sicher, dass die Luft bei der Fertigung moderner Pkw-Dächer aus Polycarbonat frei von Öl ist.

Um rund 60000 Euro niedriger fällt nach einem Kapazitätsausbau im Werk Schierling der Webasto AG allein die Energierechnung für die Drucklufterzeugung aus – obwohl damit der Verbrauch von 12000 m3 auf nun 23000 m3 pro Tag stieg. Im Zuge eines Hallenneubaus installierte das Unternehmen drei neue, ölfrei verdichtende Kompressoren der Essener Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH, davon zwei mit einer Drehzahlregelung. Benötigt wird die Druckluft für zahlreiche Druckluftwerkzeuge sowie die pneumatisch angetriebenen Montagestrecken. Weitere 6000 Euro jährlich spart das Unternehmen bei den Wartungskosten, was neben der heute geringeren Anzahl benötigter Kompressoren auch auf die Ölfreiheit der Anlagen zurückzuführen ist. Ölabscheidung und -entsorgung entfallen komplett – auch im Hinblick auf den Umweltschutz ein Vorteil.
Ölfreiheit war eine wichtige Forderung von Webasto, als man die neue Druckluftversorgung in Schierling konzipierte. „Die Luft in unserer neuen Halle muss frei von Öl und Silikon sein", erläutert Werner Czech, zuständig für die zentralen Werksdienste. „Wir fertigen hier unter anderem das Polycarbonat-Dach des Smart Fortwo, das beschichtet werden muss, um kratzfest zu sein." Im neuen Gebäude, das 2004 erstellt wurde, hätte deshalb auch kein Silikon verbaut werden dürfen, obwohl die Beschichtungsanlage selbst noch einmal über eine in sich geschlossene Luftversorgung verfüge, so Czech weiter. Nach einer Luftanalyse könne man heute sogar sagen, dass die Luft außerhalb der Halle stärker belastet sei als die Druckluft in der Halle. „Mit unserer Druckluft könnte man sogar in einem Operationssaal arbeiten."
Klar war damit, dass die zunächst nur für das neue Gebäude angedachte Druckluftversorgung ölfrei verdichtende Kompressoren benötigt. Um gleichzeitig den Energieverbrauch zu senken, orderte man bei Atlas Copco einen drehzahlgeregelten, ölfrei verdichtenden Schraubenkompressor vom Typ ZR 90 VSD. Denn die Drehzahlregelung (das Kürzel VSD steht für Variable Speed Drive) bietet – auch aus Sicht des Zentralverbandes Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. (ZVEI) – das größte Energie-Einsparpotenzial im Bereich der Kompressoren, Pumpen und anderen Aggregate.


2008-08-22

Neue Verrohrung minimiert Leitungsverluste

Atlas Copco Germany - Webasto ZR 90 VSD
„Um die Druckluftversorgung redundant auszulegen, sollte zunächst ein zweiter Kompressor hinzukommen", berichtet Werner Czech. „Dann habe ich mir aber die Frage gestellt, ob sich nicht auch die Versorgung der vorgelagerten älteren Werkshalle optimieren lässt." Denn dort zeigte eine Leistungsanalyse, dass angesichts der installierten Kompressorleistung viel zu wenig Druckluft verfügbar war. „Des Rätsels Lösung war die Verrohrung", fährt der Versorgungsspezialist fort. „Die Leitung aus dem dortigen Kompressorenraum war zwar ausreichend bemessen, doch Querschnittsverengungen im weiteren Verlauf führten zu den enormen Verlusten, die an den Abnahmestellen messbar waren."

Somit war schnell klar, dass sich auch in der älteren Halle eine Investition lohnte. Zeitgleich wurde die komplette Leitungsverlegung optimiert. Rohrleitungen mit einem Durchmesser von 100 mm umschließen die Hallen nun an den Wartungsgängen, und quer dazu versorgen 50er-Leitungen die Arbeitsstationen.

Blick auf das ganze Werk öffnet Perspektiven

Atlas Copco Germany - Webasto MD 300

Die MD-Trockner von Atlas Copco wie der MD 300 sind hinsichtlich des Energieverbrauchs optimiert


Die optimierte Verrohrung öffnete zudem den Weg hin zu einer noch effizienteren Druckluftversorgung. „Heute kommen wir mit einem einzigen Kompressorenraum im Keller der neuen Werkshalle aus", betont Czech. Denn mit der Hinzunahme eines dritten, in diesem Fall nicht drehzahlgeregelten und deswegen günstigeren Kompressors vom Typ ZR 55 lässt sich das ganze Werk versorgen. Somit wurde neben den zwei Maschinen mit Öleinspritzung in der älteren Werkshalle noch eine weitere in einem anderen Gebäude überflüssig.

 

Atlas Copco Germany - Webasto Pipeline
Blieb die Frage, wie die drei neuen Kompressoren sinnvoll geregelt werden konnten. Hier bot sich das Energieoptimierungssystem ES 130 V an, das Atlas Copco im Rahmen seines Airoptimizer-Pakets anbietet. Neben der Steuerungshardware gehören zu dem Paket auch die komplette Inbetriebnahme, Kundeneinweisung vor Ort, Bereitstellung der Dokumentation, 24 Monate Full Service sowie ein jährlicher Optimierungsbesuch von Atlas Copco. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Laufzeit des Pakets jederzeit flexibel angepasst werden kann und dem Kunden als Kauf- oder Vereinbarungsvariante angeboten wird. Das Kürzel „V" gibt übrigens an, dass sich mit dem System sowohl Volllast-Leerlauf- als auch die drehzahlgeregelten VSD-Kompressoren zusammen und energieoptimiert regeln lassen.
Das System ist so flexibel, dass Webasto es entsprechend den eigenen Anforderungen anpassen kann. Üblicherweise sorgt in vergleichbaren Anlagen der Kompressor mit fester Drehzahl für die Grundversorgung, und die drehzahlgeregelten Maschinen decken Bedarfsspitzen ab. In Schierling laufen zunächst die drehzahlgeregelten Anlagen, und erst bei einem höheren Bedarf wird der ZR 55 mit fester Drehzahl zugeschaltet. Analog wird dieser bei sinkendem Bedarf auch wieder als erster abgeschaltet. So lässt sich heute der Volumenstrom stufenlos zwischen 4,5 und 38,9 m3/min einstellen.

Kraft-Wärme-Kopplung senkt Energieverbrauch weiter

Atlas Copco Germany -Webasto assembly line

An den Montagestraßen bei Webasto in Schierling wird Druckluft für Spannvorrichtungen und Werkzeuge benötigt


Um den Energieverbrauch im Werk Schierling weiter zu reduzieren, setzte Werner Czech noch eine andere Idee um: Das warme Kühlwasser der Kompressoren wird genutzt, um die Halle zu heizen. Diese ist mit einer Fußbodenheizung ausgestattet, so dass eine Niedertemperaturheizung genügt. Die Abwärme der Kompressoren reicht dafür fast immer aus, da zusätzlich die Abwärme der werkseigenen Spritzgießanlage die Halle erwärmt. „Eigentlich würden wir in der Summe eine Heizleistung von 1300 Kilowatt benötigen, dank der Nutzung der Abwärme der Kompressoren und der Spritzgießanlage sind aber nur zwei 360-Kilowatt-Heizkessel installiert – und selbst die werden kaum benötigt", erläutert Czech. Und auch für den Sommer hat der Versorgungsprofi einen Abnehmer für die Kompressoren-Abwärme gefunden. Denn in der Spritzgießanlage müssen die tonnenschweren Werkzeuge auf 95 °C aufgeheizt werden. „Nur im Ausnahmefall entweicht die Abwärme ungenutzt."
Die Lage der neuen Kompressorenstation im Keller hat auch das Verhältnis von Webasto zu seinen Nachbarn im Ort verbessert. Früher musste man im Sommer häufig die Fenster im alten Kompressorenraum öffnen, um der Abwärme Herr zu werden. Bei den luftgekühlten Anlagen stieß man leicht an die Grenze der Lärm-Belastbarkeit, gerade an Wochenenden. Dies ist heute nicht mehr der Fall. Und zusammen mit dem Wegfall der Ölentsorgung ist das Gesamtkonzept nun wesentlich umweltfreundlicher.
 

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2008-08-22

Zur Webasto AG:

Mit Sitz in Stockdorf bei München befindet sich die Webasto AG seit Gründung des Unternehmens 1901 in Familienbesitz. Das Unternehmen ist mit fast 6800 Mitarbeitern an 58 internationalen Standorten in den Geschäftsbereichen Convertible, Roof & Body (CRB) und Global Comfort Solutions (GCS) tätig. Von den weltweit 32 Produktionsstandorten befinden sich drei Werke in Deutschland: Neubrandenburg als weltweites Hauptwerk für Thermosysteme sowie Schierling und Utting als Standorte für Dachsysteme. Webasto ist mit einem Umsatz von fast 1,8 Milliarden Euro (Geschäftsjahr 2007) einer der 100 größten Automobilzulieferer weltweit. Die Kernkompetenzen umfassen die Entwicklung und Produktion kompletter Cabrio-, Dach- und Karosseriesysteme sowie Heiz-, Kühl- und Lüftungssysteme für Pkw und Nutzfahrzeuge.
www.webasto.de


Reimund Scherff

Reimund Scherff

Business Line Manager Oilfree Air

Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik

Langemarckstraße 35
45141 Essen

Christioph Angenendt

Referent Marketing Kommunikation

Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH

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