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Effiizienz in Pumpensystemen

Energieeffizienz neu gedacht

| Autor / Redakteur: Stéphane Itasse / Matthias Back

Da KSB für den IE4-Motor in Kombination mit seiner Etaline-Pumpe bis 18,5 kW keinen Aufpreis verlangt, lohnt sich die Investition ab dem ersten Tag. Die Einsparung, die sich durch den drehzahlgeregelten Betrieb gegenüber ungeregelten Pumpen zusätzlich ergibt, ist hier nicht berücksichtigt. Der 7,5-kW-Motor bietet sich als Beispiel an, da er nah an den Mittelwerten der gesamten Baureihe liegt und derzeit mit 19 % Stückzahlanteil auch der am häufigsten verkaufte Motor ist.

Bedarfsgerechtes Fahren der Pumpenanlage reduziert Energieverbrauch um bis zu 70 %

Im letzten Schritt sorgt KSB mit seinem Konzept für eine bedarfsgerechte Fahrweise der Pumpenanlage. Damit können Anwender einen hohen Wirkungsgrad über den gesamten Lebenszyklus hinweg erreichen, und die Pumpe bleibt energieeffizient und verfügbar. Deswegen kommt es bei der Beratung darauf an, über die gesamte Betriebszeit Bedarfssituationen zu erkennen und ihnen mit Regelkonzepten zu begegnen. Mit einer optimierten Fahrweise werden Energieeinsparpotenziale von bis zu 70 % möglich. Das Regelgerät Pumpdrive passt die Drehzahl des Motors einer Pumpe an den Förderbedarf an.

Was sich mit dem Fluid Future im Betrieb erreichen lässt, zeigen Beispiele aus der Praxis. So ist es der Heidelberger Druckmaschinen AG gelungen, am Produktionsstandort in Brandenburg an der Havel hohe Energieeinsparungen zu realisieren. Das Unternehmen fertigt dort die Wellen, Walzen sowie Profilteile und vormontierte Baugruppen. Bis November 2011 waren im Kühlschmiermittel-Kreislauf der Schleifmaschinen vier ungeregelte Pumpen mit je 37 kW Motorleistung in Betrieb, die mit ihrem Stromverbrauch einen erheblichen Kostenfaktor bildeten. Die Analyse zeigte, dass die alten Pumpen auf einen deutlich zu hohen Betriebspunkt ausgelegt waren, sodass der Förderstrom durch nachgeschaltete Drosselklappen begrenzt werden musste. Heidelberger entschied sich für den Austausch der Pumpen in Verbindung mit Supreme-Motoren sowie für die Modernisierung der Steuerung. Es wurde eine Energieersparnis von rund 78 % und eine Amortisationszeit von 1,6 Jahren prognostiziert.

Pneumatisch angetriebene Absperrklappen mit geringem Durchflusswiderstand ersetzen Rückschlagarmaturen

Die neu installierten Pumpen des Typs Etanorm sind jeweils mit einem Pumpmeter und mit einer Drehzahlregelung Pumpdrive für die Energieeffizienzmotoren ausgestattet. Jede der Pumpen ist für einen Förderstrom von 100 m³/h ausgelegt, sodass eine einzelne Pumpe für den Durchschnittsbedarf ausreicht. Bei höherer Auslastung schaltet die Steuerung eine zweite Pumpe hinzu, während die dritte als Reserve bereitsteht.

Anstelle von Rückschlagarmaturen kommen heute pneumatisch angetriebene Absperrklappen mit geringem Durchflusswiderstand zum Einsatz. Zusätzlich optimierte man die Leitungsführung, um den hydraulischen Widerstand der Anlage zu verbessern, und entfernte vermeidbare Bögen.

Bei der Steuerung entschieden sich die Ingenieure für eine Simatic S7. Als zentrales Bedienelement visualisiert ein Touchdisplay die gesamte Anlage in einer übersichtlichen Schemazeichnung. Die Ansteuerung der Pumpdrives erfolgt über einen integrierten Hyamaster-Programmierbaustein. Die Pumpen sind jetzt sowohl hydraulisch als auch elektrisch an den tatsächlichen Bedarf angepasst. Schon nach den ersten Messungen ergaben sich Einsparungen von 90 %, die nachaltig sind.

60 % der Energie eingespart

Auch die Prominent-Unternehmensgruppe mit Sitz in Heidelberg konnte den Energieeinsatz deutlich senken. Der Hersteller von Dosierpumpen hatte in einen neuen Prüfstand mit Wasseraufbereitung investiert. Die zu prüfenden Pumpen erhalten Wasser, das durch Umkehrosmose, Ozonanlage und Filtration aus dem hauseigenen Anlagenbau behandelt und permanent überwacht wird.

KSB präsentierte hierfür ein System mit abgestimmten Komponenten, das den räumlichen Bedingungen entsprach und eine konstante Druckhaltung bei geringem Energieverbrauch ermöglicht. Einen wichtigen Beitrag leistete hier das Energieeffizienzkonzept Fluid Future. Die Movitec-Pumpen mit Pumpdrive und Pumpmeter gewährleisten einen konstanten Druck und stellen die gewünschte Wassermenge bereit. Die motormontierte Version des Pumpdrive ersetzt komplexe Schaltschranksysteme. Zudem ist die Einheit aus Pumpe, Pumpdrive und Pumpmeter ab Werk vorparametriert, sodass unter anderem die Pumpenkennlinie im Pumpdrive und im Pumpmeter bereits hinterlegt ist. Durch die bedarfsgerechte Fahrweise tritt eine Energieeinsparung von bis zu 60 % auf. Dank Pumpmeter werden die Pumpen permanent überwacht und ein Fehlbetrieb kann somit frühzeitig erkannt werden.

Der Beitrag erschien zuerst auf dem Portal unserer Schwestermarke MM Maschinenmarkt.

* Der Autor ist Redakteur bei MM Maschinenmarkt. E-Mail: stephane.itasse@vogel.de

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