Ausgabe 03/15

Wie sich Infrastrukturen bedarfsgerecht planen und realisieren lassen, zeigt das mit einem GreenTec Award ausgezeichnete Projekt SEMIZENTRAL der TU Darmstadt in der chinesischen Küstenmetropole Qingdao. Statt eine zentrale Kläranlage für die komplette Stadt zu bauen, verfolgen die Wissenschaftler einen semizentralen Ansatz mit kleineren Anlagen. Auf diese Weise können Städte in Abschnitten wachsen – und mit ihnen die Wasserver- und -entsorgung. Gerade in diesem Anwendungsbereich zählt Gebläsetechnik von AERZEN seit 150 Jahren zur weltweit etablierten Ausrüstung.

Effiziente Technik von AERZEN

Für eine optimale Wasseraufbereitung verwendete die TU Darmstadt gemeinsam mit ihren Kooperationspartnern, der Tongji University Shanghai und der Qingdao Technological University, eine besonders energieeffiziente Technik. Bei der Abwasserreinigung nimmt die Beckenbelüftung den größten Anteil des Gesamtenergiebedarfs ein. Deshalb lohnt sich gerade hier der Einsatz stromsparender Lösungen. Aus diesem Grund entschied man sich für die AERZEN-Baureihen Delta Blower und Delta Hybrid. „Wir waren auf der Suche nach sparsamen Gebläse-Aggregaten, die die Luft mit hohen Volumenströmen transportieren“, erinnert sich Forschungsprojektleiterin Dr. Susanne Bieker.

Luftmengen bedarfsgerecht steuern

In den Belebungsbecken sorgen zwei Delta Blower Aggregate bei der Grauwasserbehandlung dafür, dass den Mikroorganismen nicht die Luft ausgeht. Der Delta Blower GM 3 S liefert dafür einen Volumenstrom von bis zu 210 Kubikmetern pro Stunde. Damit sich die 2014 in Betrieb genommene semizentrale Anlage bei variierenden Prozessbedingungen immer innerhalb eines funktional wie energetisch optimalen Bereichs fahren lässt, sind Komponenten gefragt, die auch im Teillastbereich mit hohem Wirkungsgrad arbeiten. Die Anpassung von Motordrehzahl und Förderleistung an den täglichen Bedarf erfolgt in diesem Fall mit Frequenzumrichtern. Unter ähnlichen Bedingungen werden die Delta Blower von AERZEN auch im Membranfiltrationsbecken eingesetzt. Die erzeugte Luftströmung funktioniert hier wie eine Luftklinge, die den Biofilm auf der Membran abträgt und so ein Verstopfen der feinen Poren verhindert. Dafür ist neben der Luftmenge auch der Druck entscheidend. Deshalb wird hier das leistungsfähige Drehkolbengebläse GM 10 S von AERZEN eingesetzt, das ein Volumen von bis zu 542 Kubikmetern pro Stunde bei einem Differenzdruck von bis zu 1 Bar liefert.

Das Beste aus zwei Welten

Für die Behandlung von Schwarzwasser sind sogar drei Delta Hybrid Aggregate mit einer Leistung von jeweils 690 Kubikmetern pro Stunde installiert. AERZEN ist es bei dieser Serie gelungen, die Wirkprinzipien eines Drehkolbengebläses und eines Schraubenverdichters so miteinander zu kombinieren, dass die Einheiten im Vergleich zu herkömmlichen Kompressoren 15 Prozent weniger Strom verbrauchen. Durch die Verschmelzung der Vorteile beider Systeme bieten die weltweit ersten Drehkolbenverdichter völlig neue Möglichkeiten in der Unter- und Überdruckerzeugung. Für die TU Darmstadt bestimmten unter anderem diese Aspekte die Lieferantenwahl, wie Dr. Bieker erklärt: „Wir setzen Technik ein, die energetisch hocheffizient ist und gleichzeitig über lange Zeiträume hinweg zuverlässig arbeitet. Alles muss gut aufeinander abgestimmt sein.“ Auch weltweiter Service und eine schnelle Ersatzteilversorgung seien unverzichtbar.

Künftig weitere Optimierungen

Während im europäischen Maschinenbau Produktivität, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz bei der Beurteilung von Prozesstechnik immer wichtiger werden, spielen laut Dr. Bieker die Gesamtbetriebskosten in China bislang kaum eine bis gar keine Rolle. Angesichts der wachsenden Urbanisierung wird es aber immer wichtiger werden, die Ressource Wasser so effizient wie möglich zu nutzen. Sparen lohnt sich also. Deshalb forscht AERZEN stetig, wie sich die Gebläsetechnik vor allem in puncto Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit weiter optimieren lässt.