Energieeffiziente Konzeption der neuen Absauganlage

Welchen Einfluss die Anlagenkonzeption auf die Energieeffizienz einer Absauganlage hat, zeigte sich bei der Erneuerung der Absauganlage durch SPÄNEX in der Tischlerei der Göttinger Werkstätten.

Die Göttinger Werkstätten Gemeinnützige GmbH ist ein modernes Dienstleistungsunternehmen mit folgendem Spektrum:

- berufliche Eingliederung von Menschen mit geistigen oder seelischen Behinderungen,

- damit verbundene Herstellung von Produkten bzw. Erbringung von Dienstleistungen für Auftraggeber,

- stationäre und ambulante Wohnangebote.

Die Einrichtung verteilt sich in dem Stadt- und Landkreis Göttingen auf je fünf Werkstattstandorte und

Wohneinrichtungen.

Die Ausstattung der Tischlerei umfasst alle gängigen Maschinen für die Be- und Verarbeitung von Holz und Holzwerkstoffen. Damit ist man in der Lage, unterschiedlichste Kundenanforderungen zu erfüllen. In der Profilleistenfertigung werden alle handelsüblichen Leistenprofile, auch in Sonderlängen, für das Handwerk, die Bauindustrie und den Heimwerkerbedarf hergestellt. Neben der reinen Fertigung sind die Göttinger Werkstätten auch in die jeweilige Produktentwicklung der Kunden einbezogen.

Die vorhandene Absauganlage war in die Jahre gekommen und zeigte größere Verschleißerscheinungen. Als Hauptnachteil hatte man jedoch den hohen Stromverbrauch gesehen. Die Altanlage lässt sich stichpunktartig wie folgt beschreiben:

  • Absaugung von 19 Maschinen,
  • 2 Absauggruppen,
  • 2 rohluftseitig angeordnete Absaugventilatoren mit je 37 kW,
  • 2 Filtergeräte jeweils mit Kettenförderer und Schleuse,
  • Späneentsorgung in einen Container mit rohluftseitig angeordnetem Transportventilator, Motorleistung 11 kW.

Die Ursache für den sehr hohen Stromverbrauch war primär in der Konzeption der Altanlage zu sehen. Bereits beim Einschalten einer Maschine lief ein Absaugventilator mit einer Motorleistung von 37 kW an. Parallel dazu mussten auch die Zellenradschleuse, der Kettenförderer und der Transportventilator mit einer Anschlussleistung von 11 kW in Betrieb genommen werden.

Aufgrund dieser Defizite ließen sich die Göttinger Werkstätten von der Firma Melchior Maschinen und SPÄNEX beraten. Gemeinsam wurden die Anforderungen an eine neue Absauganlage festgelegt:

- abzusaugende Maschinen: 19

- abzusaugender Schleiftisch: 1

- Anschlussluftmenge: ca. 41.000 m³/h

- Gleichzeitigkeitsfaktor: ca. 68 %

- gleichzeitig max. abgesaugte Luftmenge: 28.000 m³/h

- Betriebsweise: diskontinuierlich

- Luftrückführung: 100 %

- Späneentsorgung: Container

Weitere Anforderungen an die neue Absauganlage waren die Reduzierung des Stromverbrauches, der leise Betrieb und die Verbesserung der Sicherheitstechnik.

Im nächsten Schritt wurden die technischen Daten der vorhandenen Absauganlage aufgenommen, der Betriebsablauf mit dem Nutzungsprofil der Maschinen analysiert und auf dieser Grundlage ein detailliertes Angebot erstellt. Die erarbeitete Lösung wurde den Verantwortlichen der Göttinger Werkstätten vorgestellt. Nach mehreren Gesprächsrunden wurde die endgültige Anlagenkonzeption festgelegt, die wie folgt beschrieben werden kann:

  • Absaugrohrleitungssystem aufgeteilt auf 4 Gruppen,
  • kompakte Filteranlage mit integriertem, drehzahlgeregeltem Absaugventilator bestehend aus 4 Modulen,
    - Reinluftkammer mit Absaugventilator (37 kW)
    - Filterzelle mit vibrationsabgereinigten Filterschläuchen
    - Spänepufferbehälter (Inhalt 6 m³) mit automatisch gesteuerter Austragung
    - Unterbau mit baumustergeprüfter Zellenradschleuse (Entkopplungsglied) zur Übergabe an die
      Transportanlage
  • Rückluftkanal mit Schlauchbruchwächter und Umschaltmöglichkeit auf Abluftbetrieb mit Frischluftansaugung
  • Transportanlage als Ringleitung zur Beschickung des Containers, Transportventilator (4 kW) in der Rücklaufleitung
  • Elektroschaltung für die Gesamtanlage mit automatischer Schiebersteuerung und Drehzahlregelung für den Absaugventilator über einen Frequenzumformer

Die vorgeschlagene Konzeption überzeugte den Kunden, so dass die Firma Melchior Maschinen in Verbindung mit SPÄNEX den Auftrag zur Lieferung, Montage und Inbetriebnahme der Anlage erhielt.

Speziell zu den Anforderungspunkten Stromkosteneinsparung, leiser Betrieb und Sicherheitstechnik ist folgendes anzumerken:

Stromkosteneinsparung

Durch die Anpassung des Rohrleitungssystems auf 4 Gruppen kann das volle Einsparpotential der Drehzahlregelung erschlossen werden. Nach unseren Erfahrungen mit ähnlich konzipierten Anlagen lassen sich im realen Betrieb bis zu 50 - 60 % der installierten Motorleistung einsparen. Nach einer Betriebszeit von ca. 5 Monaten betrug der durchschnittliche Leistungsbedarf des Absaugventilators ca. 15 kW, so dass sich gegenüber der Altanlage ein jährliches Einsparpotential in der Größenordnung von ca. 50.000 kWh ergibt.

Einen weiteren nicht unwesentlichen Beitrag zu der Stromeinsparung leistet die Transportanlage in Verbindung mit dem Pufferbehälter des Filtergerätes. Das Fassungsvermögen des Pufferbehälters beträgt 6 m³, so dass die im Filtergerät abgeschiedenen Späne zwischengelagert werden können und nur einmal pro Tag für etwa 0,5 bis 1 Stunde pneumatisch über die Ringleitung in den neben der Filteranlage aufgestellten Container gefördert werden müssen. Bei der Altanlage musste der Transportventilator parallel mit der Absauganlage betrieben werden, da keine Puffermöglichkeit bestand.

Der Transportventilator ist in der Rücklaufleitung der Transportanlage angeordnet. Die Motorleistung konnte von 11 kW der Altanlage auf 4 kW reduziert werden. Durch die Pufferung des Spänegutes reduziert sich damit der Energieaufwand für den Spänetransport zum Container auf etwa 4 kWh pro Tag.

Der Einspareffekt ergibt sich damit einmal aus der geringeren erforderlichen Motorleistung und zum zweiten aus der verminderten Betriebszeit. Hochgerechnet auf das Jahr ist mit einer Einsparung von ca. 16.000 kWh durch die Transportanlage zu rechnen.

Summa summarum kann damit von einer jährlichen Stromeinsparung von ca. 66.000 kWh ausgegangen werden.

Leiser Betrieb

Der Absaugventilator der Anlage ist in der Ventilatorzelle des Filtergerätes integriert, die mit Schallschutzmatten ausgekleidet ist, so dass auch unter Volllast eine Geräuschemission kaum wahrnehmbar ist.

Zusätzlich wurde der Transportventilator schall- und witterungsgeschützt aufgestellt, in dem er unter dem Behälter des Filtergerätes angeordnet wurde. Dafür wurde der Unterbau des Filtergerätes mit Blechpaneelen verkleidet. Über eine Revisionstür kann der Transportventilator inspiziert und gewartet werden.

Sicherheitstechnik

Es ist selbstredend, dass die sicherheitstechnische Ausstattung der Neuanlage den geltenden Normen und Verordnungen entspricht. Als zusätzlicher Aspekt ist erwähnenswert, dass ein Teil des Rohrleitungssystems mit einer Funkenerkennungs- und -löschanlage der Firma GreCon in Alfeld ausgestattet wurde. Dabei wird eine Sammelleitung überwacht, an die Maschinen angeschlossen sind, an denen gemäß der Gefährdungsbeurteilung ein erhöhtes Risiko der Funkenbildung bei der Bearbeitung besteht. Durch diese Maßnahme wird die Wahrscheinlichkeit des Eintrittes eines Schadenfalls in Form eines Brandes oder einer Explosion im Filtergerät bedeutsam reduziert.

Resümee

Die Leitung der Göttinger Werkstätten ist nach fast 5-monatiger Betriebszeit der Anlage begeistert von dem Ergebnis: „Die Ziele, die wir uns gesetzt haben, wurden mit der neuen Absauganlage nicht nur erreicht sondern übertroffen. Beeindruckend ist für uns insbesondere die enorme Einsparung an Stromkosten sowie der leise Betrieb der Anlage.“

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