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Fallstudie

Drehzahlgeregelter Ventilator verringert die Stromkosten um 25.000 Euros im Jahr

Die Chemie verarbeitende Industrie INEOS (früher Hydro Polymers) spart jährlich 25.000 Euros mithilfe der Dreh- zahlregelung eines einzelnen Ventilators ein. Die Firma setzt Emotron Frequenzumrichter in einer Vielzahl von Steuerungen für Pumpen, Ventilatoren, Mischanlagen, Mühlen und Zentrifugen ein. Die wichtigsten Vorteile sind niedriger Energieverbrauch und geringerer Verschleiß.

[1 April 2008]

Die einzige PVC-Produktionsanlage in Schweden

Die Anlage von INEOS für die Herstellung des Kunststoff- materials Polyvinylchlorid (PVC) ist die einzige ihrer Art in Schweden. Dort werden jährlich 210.000 Tonnen PVC hergestellt. Das Unternehmen beschäftigt 360 Mitarbeiter und erwirtschaftet einen Jahresumsatz von etwa 200 Mill. Euros PVC wird hauptsächlich im Bereich des Gesundheits- wesens für Herstellung von Handschuhen, Schläuchen und Blutbeutel eingesetzt. In der Bauindustrie wird es beispiels- weise für Rohre, Kabel, Fensterrahmen und Fußbodenbelä- ge verwendet.

Bei der Herstellung findet ein chemisches Verfahren statt, das in mehreren Stufen erfolgt und letztendlich zur Produktion eines weißen Pulvers führt. Pumpen, Ventilato- ren, Gebläse, Mischanlagen, Mühlen und Zentrifugen im Produktionsprozess werden durch Emotron Frequenzum- richter und Softstarter gesteuert.

Rationalisierung einer energieaufwendigen Industrie

INEOS ist ein energieaufwendiger Industriezweig, bei dem durch Rationalisierung des Produktionsprozesses außer- ordentliche Einsparungen gemacht werden können. „Wir verbrauchen genauso viel Strom wie eine mittelgroße schwedische Stadt. Für uns ist Energie ein Rohrstoff, “ erklärt Projektingenieur Ingemar Leckborn.

Zu den Bereichen, in denen potentielle Ersparnisse erzielt werden können, gehören die zahlreichen Elektromotor- antriebe. Hier kann elektrische Energie durch Drehzahlre- gelung eingespart werden. Die Firma verwendet zurzeit Frequenzumrichter einer kleinen Anzahl von Herstellern. Dies gewährleistet einen hohen Sicherheitsstandard, da die Belegschaft näher mit der Ausrüstung vertraut ist. Emotron wird primär für höhere Motorleistungen eingesetzt.

„Die Hauptvorteile, die mit Emotron Produkten einhergehen sind die ausgezeichnete Betriebszuverlässigkeit und Bedienungsfreundlichkeit, “ erläutert Ingemar Leckborn, der für den Kauf und Einbau der Steuerungsausrüstung zuständig ist. „Das Bedienelement macht es für den Betreiber einfach, die Betriebsparameter zu überwachen und anzupassen.“

Bild: INEOS spart jährlich 25.000 Euros mit der Drehzahlsteuerung eines einzelnen Ventilators ein. „Nach Einbau des Emotron Frequenzumrichters wurde eine Energie- einsparung um mehr als 25 % erreicht,“ erklären Anlagenbetreiber Martin Gustafsson und Projektingenieur Ingemar Leckborn.

Ein einzelner Ventilator spart 25.000 Euros im Jahr ein

Einer dieser großen Ventilatoren wird zum Trocknen des PVC-Pulvers verwendet und verdeutlicht auf eindrucksvolle Weise die Ersparnisse, die mit der Rationalisierung von elektrischen Antrieben erzielt werden können. Durch Austausch der mechanischen Steuerung mit einer Dreh- zahlregelung erzielt INEOS eine Ersparnis von 25.000 Euros im Jahr durch verringerte Stromkosten für nur diesen einen Ventilator. Der Wirkungsgrad des Antriebsmotors wurde um mehr als 25 % gesteigert nachdem ein Emotron Frequenzumrichter mit 400 kW Leistung für die Drehzahlre- gelung eingebaut wurde. Zuvor benötigte der Antriebsmotor 85-90 % seiner Nennleistung. Heute werden nur 60-70 % benötigt, um die gleichen Ergebnisse zu erreichen, d.h. ein Luftstrom von ca. 119.000 m³/Stunden. Die Differenz ergibt sich aufgrund der Energie, die verloren ging, wenn der Luftstrom mit mechanischen Drosseln geregelt wurde.

PFE spornt die Industrie an, Energie zu sparen

INEOS war eines der ersten Unternehmen, welches das Programm der schwedischen Energieagentur unterschrieb, um die Energieeffektivität in energieintensiven Industrie- zweigen (PFE) zu verbessern. Teilnehmer sind Unterneh- men, die in der schwedischen Fertigungsindustrie tätig sind und systematisch daran arbeiten ihre Herstellungsverfah- ren zu rationalisieren. Zu den Anforderungen gehören, dass Unternehmen ein standardisiertes Energieverwaltungssys- tem einführen, eine Energieprüfung ausführen und eine Liste von Maßnahmen zusammenstellen, die anschließend ausgeführt werden und worüber Bericht erstattet wird. Für jede Verringerung des Stromverbrauchs, die mithilfe dieser Maßnahmen beweisbar erreicht werden kann, wird dem Unternehmen eine Steuererleichterung auf Strom von 0,05 Cent/kWh gewährt. Die etwa 100 Firmen, die seit Januar 2005 an diesem Programm teilnehmen, haben Ersparnisse von beinahe 1 TWh erzielt. Das ist mehr als der gesamte Stromverbrauch von Schweden an zwei durchschnittlichen Tagen.

Systematische Energiearbeit macht sich bezahlt

Als ein Teil seiner Effektivitätskampagne untersucht INEOS sowohl Strom als auch Wärme. Ihr Energieverwaltungssys- tem wurde 2006 anerkannt und überall im allgemeinen Geschäftssystem des Unternehmens eingeführt, das ebenfalls Gesundheit, Umweltschutz und Sicherheit behandelt. Kent Olsson ist der Sachgebietsleiter Elektro- technik und für das PFE-Projekt des Unternehmens zuständig. Er sieht es als eine positive Entwicklung, dass die schwedische Regierung der Industrie einen Anreiz für Energieeinsparung über das PFE-Programm gibt.

„Steuererleichterung ist für uns ein Anreiz, aber das größte Potenzial liegt in den Ersparnissen, die wir über die Verringerung unseres Stromverbrauchs erzielen. Als ein energieintensiver Industriezweig müssten wir in jedem Fall Maßnahmen ergreifen, aber PFE war für uns ein wichtiger Grund, damit zu beginnen, systematischer zu arbeiten, “ erklärt Kent Olsson.

Bild: Emotron Produkte werden zur Steuerung von Geräten wie Pumpen, Ventilatoren, Mischanlagen und Zentrifu- gen während dem Herstellungsverfahren verwendet. „Die Hauptvorteile liegen in der ausgezeichneten Be- triebszuverlässigkeit und in der Bedienungsfreundlich- keit,” sagt Ingemar Leckborn.

Betreiber und Konstrukteure beteiligt

Die Energieprüfung liefert ein Indiz wie der Verlauf inner- halb des Unternehmens ist und zeigt potenzielle Ersparnis- se an. Was die Drehzahlsteuerung der Elektromotoren betrifft, hat das Unternehmen eine Rückzahlungsperiode von maximal drei Jahren für den Umstieg von Drosselsteue- rung – die gleiche Frist, die auch für PFE gilt. „Der Trend bei INEOS geht zu stets größeren Motorantrie- ben und damit zu einer wachsenden Anzahl von Anlagen, die Nutzen aus der Drehzahlsteuerung ziehen“, sagt Kent Olsson.

Gemäß den Aussagen von Herrn Olsson können diese guten Ergebnisse nur erzielt werden, wenn das Personal im Projekt miteinbezogen wird.

„Die Anlagenbetreiber müssen miteinbezogen werden, da ihre alltägliche Arbeit die größte Wirkung hat. Es ist ebenfalls wichtig, dass die Konstrukteure und Projektinge- nieure beim Entwerfen von Anlagen den Stromverbrauch berücksichtigen.“