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Atlas Copco auf der IFAT in München (4. bis 8. Mai 2020)
Schraubengebläse arbeiten mit konstant hohem Wirkungsgrad von 97 %
Mit den effizienten Schrauben-, Turbo- und Drehkolbengebläsen von Atlas Copco können Betreiber von Kläranlagen ihre Energiekosten für Belüftungsaufgaben drastisch senken. Auf der Fachmesse IFAT in München zeigt Atlas Copco seine neuesten Technologien.
Essen, Februar 2020. Atlas Copco präsentiert auf der IFAT neue, besonders effiziente Turbo-, Schrauben- und Drehkolbengebläse für die Abwassertechnik. Die Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft findet vom 4. bis 8. Mai in München statt. Auf seinem Stand A3.345 in der "Wasseraufbereitungshalle" A3 stellt Atlas Copco sein neues, ölfrei verdichtendes Schraubengebläse ZS 4 VSD+ in den Fokus. Es arbeitet sehr effizient und eignet sich unter anderem für die Belüftung der biologischen Becken von Kläranlagen.
Die hohe Effizienz des ZS-Gebläses liegt unter anderem an dem äußerst sparsamen Permanentmagnetmotor der Wirkungsklasse IE5. Dieser weist über den kompletten Regelbereich der Maschine - also auch im Teillastbetrieb - einen nahezu konstant hohen Wirkungsgrad von 97 % auf. Atlas Copco setzt in den Maschinen seinen selbst entwickelten Neos-Umrichter ein, der die Motoren mit der neuesten Technologie zur Drehzahlregelung laufen lässt (VSD+, Variable Speed Drive). Damit steigt die Effizienz der Gebläse auch bei schwankender Auslastung, so dass sie mit bis zu 10 % weniger Energie auskommen als die Vorgängerbaureihe. Die Gebläse werden mit Leistungen von 37 bis 90 kW angeboten und erzeugen vom TÜV zertifizierte, absolut reine Druckluft nach ISO 8573-1, Klasse 0 (2010).
"Unsere neuen ZS-VSD+-Gebläse zählen zu den energiesparendsten Schraubengebläsen auf dem Markt", sagt Lisa-Marie Grzeskowiak, Produktmanagerin für Niederdrucksysteme bei Atlas Copco in Essen. Dabei erziele das ZS 4 VSD+ mit seinem neuen Schraubenelement Druckerhöhungen um bis zu 1,5 bar. "Die Maschinen sind so kompakt konstruiert, dass ihre Standfläche nur etwa halb so groß ist wie bei den Vorgängern gleicher Leistung", ergänzt sie. "Damit passen die Gebläse in jeden Kompressorraum und können mit dem Hubwagen leicht positioniert werden." Druck und Temperatur werden bei dem ZS 4 VSD+ kontinuierlich überwacht, was hohe Zuverlässigkeit und Effizienz sicherstellt. Die Gebläse arbeiten mit einem einstufigen, direkt angetriebenen Schraubenelement und verbrauchen aufgrund der internen Verdichtung bis zu 30 % weniger Energie als Drehkolbengebläse. Durch ihren großen Regelbereich arbeiten sie selbst bei stark schwankendem Druckluftbedarf sehr sparsam.
Turbogebläse auf lange Sicht oft noch wirtschaftlicher
Als zweite Neuheit, die ebenfalls auf der IFAT vorgestellt wird, nennt Grzeskowiak die drehzahlgeregelten Turbogebläse der Baureihe ZB 5-6 VSD+. "Die Turbos sind maximal effizient und unter bestimmten Bedingungen auf lange Sicht noch wirtschaftlicher als die Schrauben", sagt Grzeskowiak. Die neue ZB-Baureihe von Atlas Copco wurde für Druckerhöhungen bis 1,4 bar entwickelt. Die Turbogebläse werden mit Volumenströmen zwischen 2000 und 11000 m3/h angeboten. Ihre Antriebe sind magnetgelagert, also kontaktlos. Dadurch entfällt die Lagerreibung, was Vibrationen verhindert und den Verschleiß reduziert. Sehr niedrige Wartungskosten sowie ein äußerst niedriger Schalldruckpegel sind die positiven Effekte. "Gegenüber anderen Technologien sind Energieeinsparungen von 30 bis 60 Prozent möglich", überschlägt die Produktmanagerin.
Die höhere Anfangsinvestition für die Turbos holten Anwender mit der Zeit über die niedrigere Stromrechnung wieder herein. "Ihre Vorteile spielen die Maschinen besonders dort aus, wo hohe Volumenströme gefordert sind", sagt Lisa-Marie Grzeskowiak. "Hier können Turbos effizienter arbeiten als Schraubengebläse, zumindest bei relativ konstantem Druckluftbedarf, wenn entsprechend wenig geregelt werden muss." Bei stärker schwankenden Bedarfen und einem dadurch großen Regelbereich seien Schraubengebläse aber meistens sinnvoller.
Auch die ZB 5-6 VSD+ sind mit einer integrierten Drehzahlregelung ausgestattet, so dass die Gebläse den erzeugten Volumenstrom stets den Anforderungen des jeweiligen Prozesses anpassen. Dadurch ist eine bedarfsgerechte Luftversorgung bei geringem Energieverbrauch möglich, die Lebenszykluskosten der ZB-Turbos sind entsprechend niedrig. Wie die ZS-Schrauben, sind auch die ZB-Turbos für ihre ölfreie Verdichtung gemäß ISO 8573-1, Klasse 0, zertifiziert. Das bedeutet, es wird kein Öl durch das Gebläse in den Prozess eingetragen, was das Risiko einer Kontamination des Abwassers minimiert.
Große Regelbereiche plus höchste Energieeffizienz: Turbo- plus Schraubengebläse als Kombination
Wenn große Regelbereiche und höchste Energieeffizienz gefragt sind, empfiehlt Grzeskowiak die Installation eines ZB-VSD+-Turbos in Kombination mit einer ZS-Schraube: "Das senkt die laufenden Kosten drastisch, ohne dass man auf Flexibilität und Regelbarkeit verzichten muss." Welche Verdichtertechnologie oder Maschinenkombination am sinnvollsten ist, hänge vom tatsächlichen Bedarf ab. "Hier schafft ein AIRscan im Vorfeld Planungssicherheit", schlägt Grzeskowiak vor. "Dabei messen wir den tatsächlichen Volumenstrom im Betrieb, die Druckerhöhung sowie die Regelbereiche. Dann simulieren wir die Anlage unter Nutzung der modernsten Gebläsetechnologien." Das Ergebnis sei eine Übersicht, aus der der Betreiber sein Einsparpotenzial in Kilowattstunden und Euro entnehmen könne.
Neue Drehkolbengebläse für den kleineren Geldbeutel
Neben Schrauben- und Turbogebläsen hat Atlas Copco für die Wasseraufbereitung auch noch die robusten Drehkolbengebläse der ZL-Serie im Programm. "Diese Technologie ist physikalisch zwar nicht so effizient wie die Schrauben- oder Turbogebläse, dafür sind unsere neuen ZL-Gebläse sehr kostengünstig in der Anschaffung", sagt Grzeskowiak. "Und sie arbeiten besonders zuverlässig und wartungsarm." Die Maschinen werden als anschlussfertige Einheit samt Steuerung und Frequenzumrichter ausgeliefert und sind damit leicht zu installieren. Der integrierte Umrichter ist auf das Drehkolbengebläse abgestimmt und bereits programmiert. Damit wird die Installation leichter, weil Anwender auf einen externen Frequenzumrichter - mit der dann erforderlichen Aufstellung, Verkabelung und Programmierung - verzichten können.
Stromersparnis rechtfertigt die größere Investition
Welches System sich am besten für eine Kläranlage eignet und über die Lebensdauer am effizientesten ist, lasse sich nicht über einen Kamm scheren. "Aber da wir alle Technologien aus einer Hand anbieten, können wir unsere Kunden unabhängig zu den jeweiligen Vor- und Nachteilen beraten", betont Lisa-Marie Grzeskowiak. Für Druckerhöhungen unter 450 mbar etwa könne man durchaus ein Drehkolbengebläse in Betracht ziehen. "Unsere ZL-Gebläse erhöhen den Druck um 300 bis 1000 Millibar und sind mit Leistungsaufnahmen von 1,1 bis 315 Kilowatt fein abgestuft erhältlich", sagt die Atlas-Copco-Produktmanagerin. "Moderne Schraubengebläse wie die ZS brauchen aber weniger Energie, senken also die Stromkosten. Das rechtfertigt den höheren Anschaffungspreis in jedem Fall, denn die Investition amortisiert sich schnell." Ab einer Druckerhöhung von 450 mbar empfehle sie prinzipiell eher Schraubengebläse - und bei entsprechenden Rahmenbedingungen die Turbos oder eine Kombination der Technologien.
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