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Edition 01/2020

Article and Compact News

Mit der Kundenzeitung „AERZEN com.press“ möchten wir Ihnen umfassende Informationen über unser Unternehmen, unsere Produkte und Anwendungslösungen geben.

Artikel

Klare Sache: Effizienz, die belebt

Performance³-Technologiemix von AERZEN für höchste Energieeffizienz im Belebungsbecken

Seit mehr als 150 Jahren entwickelt AERZEN Hochleistungsmaschinen für die Industrie und hat sich als Vorreiter innovativer Lösungen einen Namen gemacht. Speziell für die Wasser- und Abwasseraufbereitung hat der Gebläsespezialist das Effizienzkonzept Performance³ entwickelt. Wie das in der Praxis funktioniert, stellt das Beispiel der Kläranlage Oberschleißheim eindrucksvoll unter Beweis.

Die biologische Reinigung ist das Herzstück jeder Kläranlage, denn hier erfolgt die Hauptarbeit. Daher ist sie auch der größte Energiefresser: 60 bis 70 Prozent des gesamten Energiebedarfs einer Abwasseraufbereitungsanlage entfallen auf das biologische Belebungsverfahren. Wo, wenn nicht hier, lassen sich also am besten Einsparungen beim Stromverbrauch vornehmen und Kosten senken. Das freut nicht nur das Portemonnaie, sondern auch die Umwelt. So dachten auch die Betreiber der Kläranlage Oberschleißheim nördlich von München und haben ihre Stromzähler auf Diät gesetzt – und zwar mit einem Performance³-Technologiemix von AERZEN inklusive der Verbundsteuerung AERsmart, und das in Kombination mit einem neuen Belüftungskonzept eines anderen Herstellers. 

Auf und Ab ohne Wenn und Aber

Die AERZEN-Verbundsteuerung AERsmart verteilt die geforderten Volumenströme so auf den Maschinenpark, dass Schwach-, Mittel- und Starklasten möglichst effizient abgearbeitet werden.

Je nach Tages- und Jahreszeit sowie Niederschlagsmenge wechseln Abwasseraufkommen und Verschmutzungsgrade. Die Folge: Der Luftbedarf in den Belebungsbecken variiert ständig. Wird dieser nicht optimal gesteuert, schlägt sich das in extremen Energieverbräuchen und unnötiger Ressourcenverschwendung nieder. In der exakten Bedienung der Lastwechsel liegt somit der Schlüssel für maximale Effizienz. AERZEN hat mit Performance³ die wohl effizienteste, leistungsstärkste und flexibelste Gebläselösung für die Sauerstoffversorgung entwickelt: die maßgeschneiderte Maschinenkonfiguration auf Basis hochentwickelter Technologien. Das Ziel: Grundlasten energiesparend bedienen und Versorgungsspitzen punktgenau abfangen.

Ob Drehkolbengebläse, Drehkolbenverdichter oder Turbogebläse – jede Technologie hat Stärken, gleichzeitig aber auch physikalische Grenzen. Die hohe Kunst ist die passgenaue Auslegung der Aggregate auf den tatsächlichen Bedarf. Eine genaue Analyse der auftretenden Lastgänge sowie die Erstellung einer Tagesganglinie ist dafür das A und O. „Dabei stellte sich heraus, dass unsere Anlage zwar eine Ausbaugröße von 30.000 Einwohnergleichwerten (EGW) hat, die aktuelle Auslastung aber bei nur 15.000 EGW liegt“, erzählt Anton Mayer, Leiter der Kläranlage Oberschleißheim. „Weiteres Ergebnis der Analyse: Unser Abwasseraufkommen weist hohe Schwankungen im Tagesverlauf auf und ist geprägt von niedrigen Volumina mit verhältnismäßig hohen Konzentrationen an Frachten.

Der Mix macht‘s

In der Kläranlage Oberschleißheim sorgt ein AERZEN Performance³-Technologiemix, bestehend aus einem Turbo, einem Delta Blower und einem Hybrid, für die effiziente Druckluftversorgung in den Belebungsbecken.

Bereits seit 1994 sind in der 1960 erbauten Kläranlage (Abwasseranfall ca. 650.000 m³ pro Jahr) AERZEN Aggregate im Einsatz, zuletzt zwei Drehkolbengebläse vom Typ Delta Blower (1x GM 15L, 1x GM 50L). Anton Mayer: „Mit AERZEN waren wir immer sehr zufrieden. Die Gebläse sind ohne Probleme gelaufen und haben mit geringstem Wartungsaufwand zuverlässig ihre Leistung erbracht. Auch die Ersatzteilbeschaffung und die Zusammenarbeit mit dem Kundendienst haben immer hervorragend geklappt.“ Seit Anfang des Jahres sorgt nun ein AERZEN Performance³-Technologiemix – bestehend aus einem Drehkolbengebläse Delta Blower GM 15L (max. 1.038 m³/h, 700  mbar Druckdifferenz), einem Drehkolbenverdichter Delta Hybrid D 36S (max. 2.150  m³/h, 700  mbar Druckdifferenz) sowie einem Turbogebläse AT 50 G5plus (max. 1.900  m³/h, 700  mbar Druckdifferenz) – für die Sauerstoffversorgung in den Belebungsbecken.

„Der Turbo ist das kompakteste und gleichzeitig effizienteste Gerät“, erklärt Markus Leidinger, Abwassermanager bei AERZEN. „Allerdings ist der Regelbereich der luftgelagerten Maschinen auf 40 bis 100  Prozent begrenzt, und die Effizienz lässt im Teillastbetrieb nach.“ Bei Schwachlast arbeitet daher der Delta Blower. Er war bereits vor der Umrüstung da und deckt die geringen Volumina in der Nacht optimal ab. Im gemeinsamen Betrieb werden so die Lastspitzen bedient. Dritter im Bunde ist der Delta Hybrid. Er hilft aus, wenn der Turbo ausgelastet ist. Die jüngste AggregateGeneration von AERZEN vereint die Vorzüge von Gebläse- und Verdichtertechnologie in einem System und ist die mit Abstand effizienteste Maschine im großen Regelbereich von 25 bis 100 Prozent. Sollte der Turbo ausfallen, kann der Delta Hybrid gemeinsam mit dem Drehkolbengebläse den Betrieb bei voller Belastung aufrechterhalten.

Die AERZEN Gebläse sind öl- und absorptionsmittelfrei. Das garantiert 100-prozentige Zuverlässigkeit. „Druckschalldämpfer, die mit Absorptionsmaterial ausgekleidet sind, unterliegen einem natürlichen Verschleiß. Dieser wird unter anderem durch die heiße Luft und die hohe Strömungsgeschwindigkeit sowie die Vibrationen der Geräte verursacht“, so Leidinger. „Dadurch lösen sich Partikel, die die Rohrleitungen verengen und die fein gelochten Membranen der Belüfter verstopfen.“ Die reaktiven Schalldämpfer von AERZEN kommen dagegen ganz ohne Absorptionsmittel aus und halten somit über den gesamten Lebenszyklus den vorgeschriebenen Schalldruckpegel ein.

Intelligent gesteuert, effizient geklärt

Der Belüftungsspezialist Rudolf Messner Umwelttechnik (RMU) hat in den Belebungsbecken ein energieeffizientes flächiges Belüftungssystem sowie ein intelligentes Regelungssystem installiert.

Doch woher wissen die AERZEN-Gebläse eigentlich, wie hoch der Luftbedarf in den Belebungsbecken ist? Das Belüftungssystem und die Gebläsetechnik sind für das Anforderungsprofil der Kläranlage Oberschleißheim optimal aufeinander abgestimmt. Denn für maximale Energieeffizienz ist eine ganzheitliche Betrachtungsweise unerlässlich. „Außerdem ist AERZEN der einzige Hersteller, der wirklich alle Technologien – Blower, Hybrid und luftgelagerten Turbo – unter einem Dach vereint“, so der Leiter. Ein Regelungssystem der Kläranlage misst die Konzentrationen von Sauerstoff, Ammonium und Nitrat und bestimmt so den Sauerstoff- und Luftbedarf. Die innovative Maschinensteuerung AERsmart von AERZEN verteilt dann die geforderten Volumenströme so auf den Maschinenpark, dass die Gebläse ganz nah am theoretisch höchsten Wirkungsgrad betrieben werden. Doch nicht nur das: Durch die kontinuierliche Aufzeichnung der Betriebsparameter sowie die Visualisierung in Echtzeit lässt sich ein Abdriften einzelner Werte frühzeitig erkennen. Der Anwender kann rechtzeitig reagieren, Prozessausfälle werden vermieden. 

Miteinander reden, zuhören und verstehen

Kläranlage Oberschleißheim: Im Rahmen der Energieoptimierungsmaßnahmen wurden zwei der vier Belebungsbecken außer Betrieb genommen.

Die intensive Zusammenarbeit aller Akteure und die umfassenden Optimierungsmaßnahmen haben sich bezahlt gemacht – und zwar im wahrsten Sinne des Wortes. So konnte der Stromverbrauch für die biologische Reinigungsstufe von 495.600  kWh auf 191.720 kWh pro Jahr gesenkt werden. Das entspricht einer Einsparung von 55 Prozent, umgerechnet 40.000 Euro pro Jahr. „Mit einem derart guten Ergebnis hatten wir definitiv nicht gerechnet“, freut sich Anton Mayer. Durch die Umstellung auf die neuen Technologien konnte auch das Beckenvolumen verringert werden: Statt vier sind jetzt nur noch zwei Belebungsbecken in Betrieb.

„Das war auf jeden Fall der richtige Schritt für die Zukunft“, so der Kläranlagenleiter. „Wir haben jetzt zukunftsweisende Technik, die für die nächsten Jahre ein Optimum an Leistungen und Einsparungen erbringt.“ Das kommt auch der Abwasserqualität zugute: Früher wiesen die Ablaufwerte verhältnismäßig hohe Schwankungen auf, mit der neuen Regelungstechnik sind die Werte gleichmäßig und in einem sehr niedrigen Bereich.

Und es gibt einen weiteren Grund zur Freude: Verfahrenstechnisch ist die Kläranlage Oberschleißheim heute eine der modernsten ihrer Art in Deutschland und dient dem Branchennetzwerk „German Water Partnership e.V. (GWP)“ daher als internationale Referenzanlage.

Compact news

Aerzen Digital Systems: Dienstleister für datenbasierte Services

AERZEN erweitert sein Serviceportfolio um ein digitales Angebot: Die Aerzen Digital Systems GmbH entwickelt Lösungen im Bereich der Digitalisierung, die die AERZEN Standardgebläse und -kompressoren noch effizienter, zuverlässiger und langlebiger machen. Aus einer Plattform heraus wird der Kunde einen umfassenden Einblick in die Zustände seiner Maschinen erhalten. Je nach gebuchtem Dienst soll – auf Basis entsprechender Analysen – beispielsweise auch eine vorsorgliche Wartung ermöglicht werden. Solche datenbasierten Services werden von Aerzen Digital Systems kostengünstig und risikooptimiert konzipiert und umgesetzt. Die Markteinführung der digitalen Services zum AERZEN Maschinenparkmanagement ist für Mai 2020 geplant.

Bild: Lutz Geerken und Ricardo Wehrbein sind Geschäftsführer Aerzen Digital Systems.

Neu im Produktmanagement

Thomas Kuhn ist seit dem 1. Februar 2020 AERZEN Produktmanager für den Bereich öleingespritzte Schraubenverdichter, Zubehör und Dienstleistungen. Sein neues Aufgabengebiet umfasst neben der Verantwortung für die VMX Verdichter die übergeordnete AERZEN Steuerung AERsmart, das Zubehör (unter anderem Luft-Luft- und Wasser-Luft-Nachkühler) und die Dienstleistung AERaudit.

Vertragsunterzeichnung bei Royal Haskoning

Schon im September 2019 hat AERZEN bei seinem neuen Partner Royal Haskoning den Vertrag als „International preferred supplier“ unterzeichnet. Mit diesem „Prädikat“ bietet sich die Möglichkeit, mit einem der weltweit renommiertesten Ingenieurbüros bereits in der Consultingphase in Belüftungsprojekte für die Abwasseraufbereitung einzusteigen. Royal Haskoning bietet seinen Kunden zudem eine patentierte und sehr erfolgreiche Aufbereitungstechnologie namens Nereda. Bei diesem Verfahren wird mithilfe eines spezielles Biogranulats eine achtfache Aufnahmekapazitat der Bioorganismen gewährleistet. Dadurch lassen sich Kläranlagen sehr platzsparend konzipieren, Vor- und Nachklärbecken entfallen mit dieser Technik vollständig. Mit diesem Verfahren können Investitionskosten von bis zu 40 Prozent eingespart werden. Auch die Betriebskosten in Verbindung mit der AERZEN Verdichtertechnologie und einem modernen Belüftungssystem können um 50 Prozent gesenkt werden.

Bild: Partnerschaft besiegelt (v.l.): Siert Wiersema (AERZEN Nederland), René Noppeney (Royal Haskoning), Markus Leidinger (AERZEN), Klaus-Peter Glöckner (AERZEN), Rudger Perdon (Royal Haskoning)