Das John Deere Werk Mannheim, das pro Jahr weit über 30 000 Traktoren fertigt, verfügt über ein ausgefeiltes Energiemanagement und spart mit dem Quantima-Kompressor von Compair jährlich rund 13 % Strom für die Drucklufterzeugung ein.
Vor den Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz waren bei John Deere sechs Turboverdichter im Einsatz, die bis zu 350 m3/min ins 6,5-bar-Werksluftnetz speisten, und zusätzlich ein kleinerer drehzahlgeregelter Schraubenkompressor für Wochenendschichten. Da der Druckluftbedarf stark schwankt, lag es nahe, die Leerlaufzeiten der Kompressoren zu minimieren. Wie das in die Praxis umgesetzt werden kann, erläutert Helmut Rembert, Senior Facilities Engineer: „Unser Ziel war es, eine zusätzliche regelbare Spitzenlastmaschine anzuschaffen, die flexibel an- und abschaltet und damit die Leerlaufzeiten der Turboverdichter möglichst gegen Null drückt.“
Ein herkömmlicher Turbokompressor kam somit nicht infrage. Es sollte aber ein Kompressor sein, der eine möglichst große Druckluftmenge 100 % ölfrei erzeugt, drehzahlgeregelt und getriebelos ist und sich in die bestehende Druckluftstation integrieren lässt. Die Verantwortlichen entschieden sich für eine Quantima-Maschine von Compair, deren Bauweise sich von anderen Kompressorenbauarten unterscheidet: Ein drehzahlgeregelter High-Speed-Elektromotor treibt eine Rotorwelle an, die an beiden Seiten jeweils mit einen Impeller verbunden ist. Das einzige bewegliche Bauteil, die Rotorwelle, wird von adaptiven Magnetlagern völlig berührungslos geführt.
Die Verdichtereinheit kommt ohne Getriebe und ohne Wälzlager aus. Weitere Vorteile sind: Weitgehende Verschleißfreiheit, keine Getriebeverluste, damit nur circa 2,5 % Leistungsaufnahme im Leerlauf bei 300 kW Nennleistung, keine Ölschmierung und geringe Wartungskosten. Zugleich gewährleistet dieses besondere Verdichtungsprinzip einen gleichbleibend hohen Wirkungsgrad über ein sehr großes Drehzahlband, auch im Teillastbetrieb.
Ein Boost für die Effizienz. John Deere entschied sich für eine Quantima Q-52 und nahm dafür den ältesten Turboverdichter vom Druckluftnetz. Es zeigte sich sehr schnell und sehr deutlich, dass die Relation von Energieverbrauch und erzeugter Druckluftmenge bei der Quantima-Maschine sehr günstig ist. Noch größer aber sind die Effekte, die sich aus der Einbindung der Quantima – Q-52 in die Kompressorstation ergeben. Tatsächlich senkt der zusätzliche regelbare Kompressor die Leerlaufzeiten der Getriebeturbos und reduziert damit den Gesamtenergieverbrauch der Station erheblich.
Hohe Einsparungen. In Zahlen ausgedrückt: Ein Vergleich der Energie- und Druckluft-Verbrauchsdiagramme vor und nach der Installation der Quantima bei John Deere zeigt eine Einsparung von 13 % Energiekosten für die gesamte Druckluftstation. Das entspricht, auf ein Jahr hochgerechnet, einer Verringerung der Energiekosten um rund 123 000 Euro. sk
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