Pumpen und Frequenzumrichter – Warum sich Nähe zum Motor auszahlt

Bei der Planung einer PW-, HPW- oder WFI-Wasseraufbereitungsanlage in der Pharmaindustrie müssen die unterschiedlichsten Aspekte beachtet werden: Vorbehandlung, Erzeugung, Sanitisierung sowie Lagerung und Verteilung spielen dabei eine wesentliche Rolle. Geklärt werden muss frühzeitig auch die Materialfrage, also ob Edelstahl- oder Kunststoff-Leitungen für das Verteilnetz zum Einsatz kommen. Um einer Verkeimung vorzubeugen, sollte das Wasser in ständiger Bewegung sein – das übernehmen Pumpen, die besonderen Anforderungen genügen müssen.

Bei der Pumpenauslegung gilt es, die maximale Abnahmemenge an aufbereitetem Wasser plus Mindestströmung im Rücklauf zu berücksichtigen. Die daraus resultierende Fördermenge ist die Grundlage für die Auslegung des Leistungsbedarfes der Pumpe. Über weite Strecken arbeitet die konventionelle Kreiselpumpe dabei überdimensioniert. Dies trifft speziell für die Fälle ‚Anforderung von Teilmengen‘ oder ‚ausschließliche Umwälzung‘ wie beispielsweise Wochenendbetrieb zu. Durch diesen hydraulischen Teillastbetrieb wird ein größerer Anteil der zur Verfügung stehenden Energie in Form von Wärme an das Wasser abgegeben. Teils wird über Kühler diese Energie wieder entnommen – jedoch ist diese Lösung verfahrenstechnisch und wirtschaftlich nicht sinnvoll.

Eleganter ist die Möglichkeit, den unnötigen Wärmeeintrag zu verhindern. Mithilfe eines Frequenzumrichters kann die Drehzahl und somit die Leistung der Pumpe stufenlos angepasst werden. Über druck- oder mengenabhängige Regelkreise wird jeder Bedarfsfall mit entsprechender Pumpenleistung versorgt. Dank des Frequenzumrichters sind Förderhöhe und -menge der Kreiselpumpe frei definierbar. Durch Überfahren der netzüblichen Frequenz wird der Wirkungsgrad der Pumpe bei kleinen Abnahmemengen deutlich verbessert. Der Kostenvorteil durch Einsatz kleinerer Pumpen überwiegt die Mehrkosten des Frequenzumrichters.