Luftfiltertechnik für höchste Ansprüche

Die Durchführung eines internationalen Projekts gestaltet sich in der Regel sehr anspruchsvoll, insbesondere in Bezug auf Dialog und Prozessabstimmung der beteiligten Unternehmen. Die finnische Valmet Oy - weltweit führender Anbieter von Technologien, Automatisierung und Dienstleistungen für die Zellstoff-, Papier- und Energieindustrie - hat aktuell ihre in die Jahre gekommenen Röhren-Elektrofilter an den Walzen-Bohrmaschinen durch eine ELOFIL-Absauganlage von ILT Industrie-Luftfiltertechnik aus Ruppichteroth ersetzt.

„Beratungs- und Servicekompetenz des Herstellers sowie die Fähigkeit zu einer konstruktiven und zielorientierten Zusammenarbeit sind daher für den Projektverlauf ebenso wichtige Erfolgsfaktoren wie die hohe Produktqualität der Luftfiltertechnik ´made in Germany` oder die Umsetzung vorgegebener Ziele an die neuen ILT-Absauganlagen hinsichtlich Abscheidegrad, Wartungszeit oder Kosteneinsparungen“, bilanziert Ilkka Jauhiainen, Director DOP Production, Paper Business Line bei Valmet.

Valmet Oy: Über 200 Jahre Industriehistorie

Die Valmet Corporation ist der weltweit führende Anbieter von Technologien, Automatisierung und Dienstleistungen für die Zellstoff-, Papier- und Energieindustrie. Das finnische Unternehmen beschäftigt etwa 13.000 Mitarbeiter in über 30 Ländern und blickt auf eine über 200-jährige Industriehistorie zurück: eine im 18. Jahrhundert auf der vor Helsinki liegenden Insel Suomenlinna gegründete Schiffswerft kooperierte 1946 mit mehreren Metallwerkstätten zu den staatlichen Metallwerken (Valtion Metallitehtaat ´ValMet`). Am heutigen Hauptproduktionsstandort Rautpohja/Jyväskylä wurde bereits in den frühen 1950er Jahren mit der Entwicklung und Herstellung von Papiermaschinen begonnen. Das aktuelle Angebotsportfolio umfasst komplette Produktionslinien und Ausstattungen für Papier- und Kartonmaschinen, Maschinenumbauten, Nasspartien für Zellstofftrocknungsmaschinen, Spezialkomponenten, handgeformte Gussteile und Dienstleistungen wie zum Beispiel Walzenservices.

Valmet-Maschinen produzieren 40 Prozent von allem Papier/Karton weltweit

Auf einer typischen Valmet-Papiermaschine (Breite 7 Meter, Länge 140 Meter) können mit einer Geschwindigkeit von 1.200 Meter pro Minute bis zu 1.050 Tonnen Papier täglich produziert werden. Das finnische Unternehmen beliefert über 2.000 Zellstoff- und Papierfabriken - rund 40 Prozent von allem Papier bzw. Karton weltweit wird auf Valmet-Produktionslinien hergestellt. „Unser jahrzehntelanges Branchen-Know-how und der Einsatz modernster Technologien ermöglicht uns, jede Kundenanforderung im komplexen Papierherstellungsprozess von der Materialvorbereitung über die Papier- und Kartonfertigung bis hin zum Leimen, Beschichten, Trocknen, Kalandrieren, Aufrollen und Wickeln in ebenso innovativen wie nachhaltigen Lösungen umzusetzen“, so Ilkka Jauhiainen, Director DOP Production, Paper Business Line bei Valmet.

Bisherige Abscheidung des Ölnebels: ineffizient und wartungsintensiv

Ein Abschnitt innerhalb der Valmet-Papiermaschinenfertigung beinhaltet drei Walzen-Bohrmaschinen, die in dieser Form einzigartig sind: Auf einer Bohrerbank werden mehrere tausend Löcher - davon über 700 Löcher in jeweils einem einzigen Bearbeitungsschritt - in eine Stahl-Walze gebohrt. Die Walzen haben im späteren Papierherstellungsprozess eine zentrale Bedeutung, da über sie ein Großteil der Entwässerung durch Pressen der Papierbahn erfolgt. Extreme Hitze und die Bildung von Metallspänen lassen sich im Bearbeitungsprozess der schnellrotierenden Bohrwerkzeuge nicht vermeiden. Durch den Einsatz von Öl als Kühlschmiermittel werden die Walzen-Bohrmaschinen zwar gut gekühlt und die Späne abtransportiert, der entstehende starke Ölnebel führt allerdings auch zu einer entsprechend hohen Schadstoffbelastung der Luft innerhalb der geschlossenen Fertigungsumgebung. Zum Schutz des Maschinenparks bzw. zur Aufrechterhaltung dessen Betriebsfähigkeit sowie der Gesundheit der Mitarbeiter wird der Ölnebel bei Valmet daher seit vielen Jahren nach dem elektrostatischen Prinzip abgeschieden: die drei Bohrmaschinen sind über Rohrleitungen mit Röhren-Elektrofiltern in einem eigens dafür konstruierten ´Filterhaus` verbunden.

Im Laufe der Jahre stieg jedoch die Unzufriedenheit der Verantwortlichen bei Valmet mit der Luftfiltertechnik an den Walzen-Bohrmaschinen hinsichtlich Wartungsintensität, Einsatzsicherheit oder Effizienz: Die Wartung war aufgrund des hohen Platzbedarfs der Röhren-Elektrofilter kompliziert sowie zeitaufwendig und führte zu einem regelmäßigen Maschinenstillstand von mehreren Tagen. Darüber hinaus ergab eine unabhängige Analyse der örtlichen Universität eine auf den Abscheidegrad bezogene Effizienz von lediglich 80 Prozent.

Juha Junikka, Development Engineer Production bei Valmet, blickt zurück: „Nach wie vor wurde zu viel schadstoffbelastete Luft in die Umwelt abgeführt. Durch den Ölnebel in der Produktionsumgebung bestand die Gefahr einer Verpuffung, wenn einer der Bohrer bricht. Weil ungeplante Maschinenstillstände unmittelbar zu Produktionsengpässen führen können, mussten wir diesen Fertigungsabschnitt als besonders produktionskritisch einstufen. Unabhängig davon wurden Ersatzteilbeschaffung und Wartung für den in die Jahre gekommenen Röhrenfilter immer schwieriger. Wir erkannten dringenden Handlungsbedarf hinsichtlich von Qualitäts-, Umwelt- sowie Gesundheitsaspekten und haben uns daher zur Neuorientierung im Bereich der Absaugung unserer Walzen-Bohrmaschinen entschieden.“

Mit DODRA Technologie höhere Abscheidegrade

In den ELOFIL Elektrofiltern von ILT wird im Ionisationsbereich, einem der Herzstücke eines Elektrofilters, die patentierte DODRA Technologie eingesetzt. Durch den patentierten Aufbau und die Anordnung von DODRA-Elementen erzeugt der Elektrofilter ein dichteres Ionisationsfeld. So werden mehr Elektronen auf die Schmutzpartikel übertragen und der Abscheidegrad der Elektrofilter - insbesondere bei kleinen Partikeln - im Vergleich zu anderen marktüblichen Verfahren um bis zu 25 Prozent gesteigert. Zudem ergab eine unabhängige Test-Studie mit dem genormten Prüfmedium DEHS mit Außenluft sowie A2-Staub, dass bei DODRA und ELOFIL der Effizienzgewinn gegenüber üblichen Ionisationselementen sogar über 25 Prozent liegt. Für den Betreiber gibt es damit eine höhere Bandbreite an Betriebszuständen und eine höhere Vielfalt an luftgetragenen Partikeln, die mittels DODRA mit höherer Effizienz als mit marktüblichen Ionisationselementen abgeschieden werden können. Zusammen mit der doppelten Ionisation durch die spezielle Anordnung der Ionisationselemente und der digital gesteuerten Hochspannungsversorgung erhält der Betreiber von ELOFIL ein in dieser Form einzigartiges, betriebssicheres und hocheffizientes elektrostatisches Luftfiltergerät.

ILT liefert luftfiltertechnisches Konzept und Technik ´made in Germany`

Der Kontakt zur ILT Industrie-Luftfiltertechnik GmbH aus Ruppichteroth wurde über deren finnischen Projektpartner ITH Industrial Trading Helsinki Oy hergestellt. ITH-Geschäftsführer Matti Valakari: „Durch unsere enge Zusammenarbeit mit Valmet im Bereich der Kühlmittel- und Späneaufbereitung waren wir mit der Situation vor Ort vertraut und konnten daher eine fundierte Empfehlung geben. ILT hat im Auswahlprozess sowohl durch die langjährige Expertise in der Verfahrenstechnik ´made in Germany` überzeugt und sich insbesondere aufgrund der ausgezeichneten Produkt-, Beratungs- und Servicequalität als passender Lösungsanbieter erwiesen.“ Nach einer ausführlichen Analyse und Bewertung der Maschinensituation durch das ILT-Projektteam im finnischen Jyväskylä und Referenzbesuchen der Valmet-Verantwortlichen bei vergleichbaren Anwendungsfällen in Deutschland erfolgte der Startschuss für das internationale Projekt. Die wesentlichen Ziele waren von Valmet klar definiert: stabile Einsatzsicherheit, höherer Abscheidegrad, reduzierter Wartungsaufwand, weniger Platzbedarf, geringere Betriebskosten.

„Während die enge Prozessabstimmung aller Beteiligten von ITH bestens koordiniert wurde, konnten wir uns auf die komplette Projektabwicklung von der Zeichnungserstellung über die Anfertigung der Komponenten bis hin zur Lieferung konzentrieren. Abnahme und Inbetriebnahme wurden abschließend von uns vor Ort begleitet und innerhalb von drei Tagen erfolgreich abgeschlossen“, so ILT-Geschäftsführer Falco Riemer.

Öl-/Schmutzpartikel auf 2 Milligramm pro Kubikmeter reduziert

Im ersten Projektabschnitt wurden einige Filtergeräte und Rohrleitungen an der Walzen-Bohrmaschine durch eine elektrostatische Absauganlage der ILT-Baureihe ELOFIL mit externem Ventilator und einer effektiven Absaugleistung von rund 14.400 Kubikmeter pro Stunde ersetzt, das Prinzip der Zentralabsaugung in einem über Rohre angeschlossenen Filterhaus konnte beibehalten werden. Die als komplette Einheit in Deutschland gebaute Absauganlage ELOFIL wurde mitsamt den Rohrleitungen per Spezialtransport nach Finnland verschickt und termingerecht in Betrieb genommen - aus Gründen der Versandeffizienz haben die ILT-Fachleute ein sowohl für den Transport als auch zur Befestigung vor Ort verwendbares Anlagenchassis entwickelt.

Die ELOFIL-Elektrofilter haben in der Produktionsumgebung der Walzen-Bohrmaschinen unmittelbar für reine Luft gesorgt: Dabei konnte die Schadstoffbelastung auf unter 2 Miligramm Öl- bzw. Schmutzpartikel pro Kubikmeter reduziert werden, was einer Effizienzsteigerung von bisher 80 Prozent auf heute 99 Prozent Gesamtabscheidegrad entspricht. Die Luftfiltergeräte sind mit der digitalen Steuerungstechnik FILcommand ausgestattet und damit optimal auf die speziellen Anforderungen rund um Bedienung, Steuerung und Kontrolle abgestimmt. Zusätzlich kann mithilfe einer App über ein eigenständiges WLAN auf die Steuerung zugegriffen werden. Somit ist gewährleistet, dass die Anlage bedarfsgerecht und energieeffizient läuft und jederzeit alle wichtigen Parameter wie Filterzustand, Wartungspunkte oder Gesamtanlagenzustand auf einen Blick ersichtlich sind.

Einsatzsicherheit, Wartungsoptimierung, Effizienzsteigerung

Ziele und Erwartungen an die ILT-Luftfiltertechnik wurden technisch wie zeitlich umfassend erfüllt: Die Walzen-Bohrmaschinen bei Valmet sind 24/7 im Einsatz und werden nur durch die Rüstzeiten unterbrochen. Die hohe Absaugleistung der ELOFIL-Elektrofilter hat den Ölnebel in der Produktionsumgebung praktisch auf Null und Abluft-Emissionen in die Umwelt nachhaltig reduziert - mit positiven Auswirkungen auf Werthaltigkeit des Maschinenparks, Prozessstabilität sowie Fertigungs- und Qualitätseffizienz. Durch den geringeren Platzbedarf der ILT-Anlage, die vereinfachte Wartung und längere Wartungsintervalle konnten die Betriebskosten gesenkt werden. Dank des modularen Designs und einfacherer Handhabung können die Absauggeräte im laufenden Betrieb gewartet werden - bislang mehrtägige Maschinenstillstände gehören der Vergangenheit an.

Das Fazit von Ilkka Jauhiainen basiert allerdings nicht nur auf quantifizierbaren Faktoren wie Abscheidegrad, Wartungszeit oder Kosteneinsparungen. Darüber hinaus sieht der Director DOP Production einen wesentlichen Erfolgsfaktor in der Zusammensetzung der Projektpartner: „Mit ausschlaggebend für den positiven Gesamteindruck sind auch nicht messbare Aspekte, wobei vor allem die konstruktive und zielorientierte sowie faire Zusammenarbeit mit ILT zu nennen sind. Obwohl ein internationales Projekt immer sehr anspruchsvoll ist, insbesondere in Bezug auf den Dialog und die Prozessabstimmung der beteiligten Unternehmen, habe ich selten so einen unkomplizierten Projektverlauf erlebt wie in diesem Fall.“

Quelle: ILT Industrie-Luftfiltertechnik GmbH