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17.03.2010 | Stickstoff aus Druckluft

Eigenproduktion senkt die Kosten deutlich

HAHN (rm). Die Prinz Energietechnik GmbH in Stromberg erzeugt nicht nur ihre Druckluft mit zwei öleingespritzten, luftgekühlten Schraubenkompressoren von Fini Deutschland, sondern aus einem Teilstrom auch den benötigte Stickstoff für eine Laserschneidmaschine.

Früher wurde dieser Stickstoff in Flaschen bezogen. Die Druckluft lieferte eine zentrale, etwa 400 m entfernte Station, die weitere Unternehmen auf dem Werksgelände versorgt.

Die Gesamtinvestition für die neue Druckluftstation mit angegliederter Stickstoff-Erzeugung einschließlich aller Aufbereitungskomponenten erforderte zwar einen deutlich sechsstelligen Euro-Betrag, der sich aber bereits nach spätestens zwei Jahren amortisieren soll. Denn der selbst erzeugte Stickstoff kostet jetzt nur noch 0,08 Cent/m³ gegenüber 65 Cent/m³ für den Bezug in Flaschen.
Prinz fertigt emaillierte Bleche zur Herstellung von Wärmetauschern in Kohlekraftwerken sowie Schaltschrankgehäuse für Fußbodenheizungs-Verteilungen. Die Druckluft-Eigenversorgung strebte Prinz wegen seiner hohen Qualitätsanforderungen an; daneben stand der Bedarf für die Stickstofferzeugung im Raum. Denn mit der Laserschneidmaschine wird verzinktes Material verarbeitet, wobei für besonders saubere Schneidergebnisse Stickstoff erforderlich ist.
Der Bedarf war deutlich höher, als ursprünglich angenommen. Zudem war das Flaschenkonzept ineffizient, weil die Flaschen nie ganz geleert werden konnten. Demgegenüber waren die Bedarfsmengen für die Befüllung eines stationären Behälters mit Flüssiggas wiederum zu gering. Außerdem entstehen auch hier Verluste, weil der Flüssigstickstoff aus dem Tank bei zu geringen Abnahmen abbläst.
Die Laserschneidanlage arbeitet je nach Auslastung zwischen 2 und 5 h/Tag. Deshalb suchte Prinz einen Mittelweg, mit dem nur dann Stickstoff erzeugt wird, wenn er auch benötigt wird. Zusammen mit Fini Deutschland in Hahn und GST-Sytemtechnik in Bad Kreuznach entstand das Konzept einer Druckluftstation mit integrierter Stickstoff-Erzeugung.
Vorteilhaft war, dass die Planung der neuen Druckluft-Station auf konkreten Bedarfswerten aufbauen konnte. Entscheides Kriterium für die insgesamt benötigte Druckluftmenge war der für die zur Stickstofferzeugung benötigte Reinheitsgrad des Stickstoffs von 99,95 %.
Für die Erzeugung der Druckluft-Gesamtmenge wurden zwei über wartungsfreie Poly-V-Riemen angetriebene Fini-Anlagen Plus 4010 TF (Antriebsleistung je 30 kW) mit Öleinspritzkühlung installiert. Sie arbeiten mit 10 bar Höchstdruck und haben bei 9,5 bar eine Liefermenge von je 3,91 m³/min (234 m³/h).
Die Anlagen werden mit fester Drehzahl im Lastlauf-Leerlauf-Betrieb über die integrierte Steuerung EasyTRONIC II gefahren. Eine Anlage deckt – von kurzfristigen Spitzenzeiten abgesehen – den Gesamtbedarf, die zweite Anlage wird als Redundanz vorgehalten.
Auf eine drehzahlgeregelte Lösung wurde verzichtet, denn es wären zwei aufwändige geregelte Anlagen erforderlich gewesen. Bei nur einer geregelten und einer starren Anlage hätte die geregelte Version durchgängig im Dauerbetrieb gearbeitet, während die starre Redundanzanlage nur bei Spitzenbedarf zugeschaltet und demzufolge nur mit geringen Laufzeiten betrieben worden wäre.

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