Effizienzgewinn durch Modellierung Abwassertechnik: Der Löwenanteil des bei der Abwasserreinigung eingesetzten elektrischen Stroms fließt in die Belebung. Bei Energiestudien lohnt es sich, die Prozesse gerade hier genau unter die Lupe zu nehmen. Der Löwenanteil des bei der Abwasserreinigung eingesetzten elektrischen Stroms fließt in die Belebung. Bei Energiestudien lohnt es sich, die Prozesse gerade hier genau unter die Lupe zu nehmen. Armin Meister setzt mit seinem Ingenieurbüro bei der Bestandsanalyse und Optimierung von Kläranlagen auf dynamische Modellierungsverfahren aus der Systemtheorie. Mit dieser strukturierten Herangehensweise ist es dem Physikingenieur bei der Kläranlage Bingen gelungen, den Energiebedarf durch konzeptionelle Veränderungen und den Einsatz moderner Hybridgebläse sowie Engineeringdienstleistungen von AERZEN erheblich zu senken. Parallel dazu stieg die Eliminationsleistung der Anlage gravierend. Der größte Hebel heißt ProzessverbesserungPer Touch Panel lässt sich die Gebläsetechnik vor Ort bedienen.Durch Modellierung Prozesse und Umwelt nach vorne bringen: Für die auf 80.000 Einwohnergleichwerte ausgelegte Kläranlage in Bingen führte diese tiefgreifende Herangehensweise zu einer erheblichen Verbesserung und Stabilisierung der Reinigungsleistung. Die Energieeinsparungen im Bereich der Belebungsstufe teilen sich etwa je zu Hälfte in konzeptionelle Verbesserungen und den Einsatz besserer Maschinentechnik. „Energiekosten und Einleitwerte bestimmen neben Personal und Instandhaltung die Betriebskosten“, fasst Armin Meister zusammen – vor allem, weil niedrige Einleitwerte direkt zu fallenden Abwasserabgaben an das Land führen. Investitionen lohnen sich also doppelt. Die optimierten Prozesse fordern in der technischen Ausführung Systeme, die sich mit Hilfe eines schnellen und dichten Netzes von Sensorik möglichst durchgängig im optimalen Lastpunkt fahren lassen. Armin Meister hat dafür die Lastkurven mehrerer Jahre untersucht und darauf aufbauend die Modellierung entworfen. Sie bildet die Grundlage, die zukünftigen Anforderungen an die Verdichterstationen zu definieren. „So war es möglich, bei Gewährleistung der abwassertechnischen Anforderungen sowie der erforderlichen Redundanz die – in Bezug auf den Energieverbrauch und die Gesamtwirtschaftlichkeit – optimale Aggregatauswahl zu treffen.“ Dies führte zu AERZEN Drehkolbenverdichtern vom Typ Delta Hybrid. Diese vereinen zwei Luftförderverfahren in einem Gerät: Das Roots-Prinzip als Volldruckverdichtung für niedrigen Druck und das Schraubenverdichter- Prinzip mit innerer Verdichtung für höheren Druck. Berechnungen zeigen, dass der Drehkolbenverdichter im Vergleich zu herkömmlichen Kompressoren bei der absolut ölfreien Luftförderung bis zu 15 Prozent weniger Strom benötigt. Betrieb bei optimalen LastpunktenNeu trifft alt: Die in die Jahre gekommenen Bestandsgebläse dienen heute als Redundanz und Reserve für Lastspitzen.Vier Delta Hybrid sind es, die in Bingen annähernd 90 Prozent der Betriebsfälle abdecken, sodass die älteren und energetisch ungünstigeren Bestandsaggregate ausschließlich bei seltenen Hochlast- oder Redundanzereignissen zum Einsatz kommen. Mit Blick auf die optimalen Lastpunkte sind die Drehkolbenverdichter mit abgestuften Leistungen und entsprechend angepasster Motorengröße für zwei unabhängige Druckluftsysteme im Einsatz.Der größte Delta Hybrid Drehkolbenverdichter vom Typ D 62 S liefert mit 110 kW Motorleistung und 1.000 mbar maximalem Differenzdruck bis zu 3.500 Kubikmetern in der Stunde. Die Typen D36S, D24S und D12S sind kleiner dimensioniert und fördern 2.150, 1.390 und 690 Kubikmeter pro Stunde mit Motorleistungen von 75, 55 und 30 kW. Installiert sind die beiden kleineren Aggregate im vorhandenen Maschinenhaus, in dem auch die Bestandsgeräte stehen. Die beiden großen Delta Hybrids sind im Freien platziert. Eine einfache Überdachung schützt sie vor der Witterung.Robuster Aufbau für Outdoor-EinsatzZwei Delta Hybrid sind im Außenbereich der Kläranlagen unter einem schützenden Dach platziert.Die Entscheidung, die beiden Delta Hybrid Typen D62S und D36S „outdoor“ aufzustellen, hatte zwei Gründe: Zu wenig Platz und eine unzulängliche Belüftung im Maschinenhaus. Der bei der Luftverdichtung herrschende Joule-Thomson-Effekt hat zur Folge, dass sich das verdichte Gasgemisch erwärmt, weil die Moleküle durch den höheren Druck enger zusammenrücken. Ein Plus von 100 Millibar zieht ein Temperaturdelta von +10 Grad Celsius nach sich. Dies erhöht die erforderliche Verdichtungsarbeit in Folge reduzierter Luftdichte und eines geringeren Sauerstoffgehalts der Ansaugluft. Mit der Außenaufstellung können die Delta Hybrid die Verlustwärme wesentlich effektiver an die Umgebung abgeben und ihrerseits Luft ansaugen, die nicht thermisch vorbelastet ist. Dieser Zusammenhang wirkt sich genauso auf die Energieeffizienz aus, wie der Einsatz einer in ihrer Leistung maßgeschneiderten Technik. Ein Aspekt an dieser Stelle: Der Betrieb der Drehkolbenverdichter mit einem Frequenzumrichter für die bedarfsgerechte und damit sparsame Drehzahlsteuerung des Antriebsmotors. Die vier Baugrößen der Delta Hybrid mit ihren skalierten Motorleistungen machen es zudem möglich, die auf der Zeitachse am häufigsten auftretenden Lastpunkte mit dem besten Wirkungsgrad zu bedienen. Zudem sorgt der hohe Stellbereich der Delta Hybrid dafür, dass es großzügige Überlappungsbereiche zwischen den Aggregaten gibt. Diese sind notwendig, um auch bei fortwährenden Lastwechseln der Anlage ein optimales Einregeln aller Betriebspunkte und ein stabiles Einhalten der Regelungsvorgaben zu gewährleisten. Dies ist insbesondere im vorliegenden Fall wichtig, denn die Belebungsbecken der Kläranlage in Bingen sind nicht in fixe Zonen für den Ammoniumabbau und die Nitrifikation unterteilt. Vielmehr lassen sich durch Verschaltung von Beckenzonen und die präzise Luftsteuerung der am Beckenboden montierten Flächenlüfter die Bereiche der unterschiedlichen biologischen Abbauprozesse entsprechend der Schmutzfrachten variabel anpassen. In welche Bereiche Luft in welcher Menge gebracht wird, ist über steuerbare Regelschieber bedarfsgerecht einstellbar. Damit jedoch zu weit geschlossene Klappen nicht den Gegendruck in der Versorgungsleitung ansteigen lassen, gibt es eine Gleitdruckregelung. Dahinter steht das optimale Zusammenspiel aus Volumenstrom, Klappenstellung und Druck. „Zu weit geschlossene Drosseln vernichten schlicht Energie. 100 Millibar mehr Druck bedeuten 20 Prozent mehr Energieverbrauch“, macht der Planer deutlich. „Wenn es darum geht, die Qualität einer Anlage zu verbessern, dann sind präzise, stabile und in der Geschwindigkeit auf die gekoppelten Prozesse abgestimmte Regelverfahren unabdingbar“. In Bingen arbeitet dafür im Hintergrund ein mehrstufiger Regelprozess mit einer Druckregelung als führende Größe für die Verdichtereinstellung mit einer Verzögerungszeit von etwa einer halben Minute. Zeitlich davon entkoppelt ist die Regelung der Sauerstoffkonzentrationen in den Belebungszonen mit Einschwingzeiten von etwa 10 bis 15 Minuten, die auf die Regelschieber in der Druckluftzuleitung wirken. Deren Stellung sorgt für die kontinuierliche Anpassung des Systemdruckes und bewirkt damit die oben genannte Gleitdruckregelung.
Fördergelder für Energieeffizienz sichern Energieeffizienz zahlt sich jetzt dank öffentlicher Förderprogramme doppelt aus. Um dieses Potenzial zu nutzen, bietet AERZEN seinen Kunden künftig gemeinsam mit dem staatlich geförderten Netzwerk e.qua eine umfassende Betreuung in den Bereichen Energieeffizienz, Energie(rück)gewinnung und Ressourcenmanagement. Denn mit den beschlossenen Klimaschutzzielen der Bundesregierung geht eine Reihe von Förderprogrammen einher, die von wasserwirtschaftlichen Betreibern in Anspruch genommen werden können. Zu unterscheiden sind Konzept- und Investivförderungen Energie im Kontext Klimaschutz. Die kundenorientierte Unterstützung durch AERZEN und e.qua reicht von der Messung des Volumenstrombedarfs über die Energieanalyse und -optimierung sowie die Vorklärung passender Fördermöglichkeiten für Energiekonzepte bis hin zur Unterstützung bei der Fördermittelbeantragung. Beispiel Abwasserbehandlung: Kläranlagen sind einer der größten Energieverbraucher in Kommunen. Mit neuesten Technologien lassen sich hier erhebliche Größenordnungen an Energie einsparen. AERZEN hat daher einen besonderen Fokus auf die Energieeffizienz seiner Aggregate gelegt. Sie entsprechen den gestiegenen Anforderungen in der Wasser- und Abwasserbranche. Außerdem können durchdachte Lösungen zur Abwärmenutzung zur Verfügung gestellt werden. AERZEN entspricht damit den politischen Zielvorgaben für Energieeffizienz und Energiegewinnung.
Delta Blower Baureihe erweitert Mit den Drehkolbengebläsen der Generation 5 hat AERZEN Maßstäbe gesetzt. Jetzt wird die Baureihe um zwei neue Gebläsestufen erweitert: Die Typen GM 110 S und GM 130 S schließen Lücken im Volumenstromangebot. Dabei stehen die Ziffern „110“ und „130“ für 110 bzw. 130 m³/min Ansaugvolumenströme (6.660 bzw. 7.800 m³/h). Bislang gab es einen Sprung beim Volumenstrom von 90 m³/min (5.400 m³/h) auf bis zu 150 m³/min (9.000 m³/h) und damit einhergehend auch ein Sprung in der Nennweite von DN250 auf DN300. Mit den neuen Gebläsebaugrößen wird dieser Volumenstrombereich nun feiner abgestuft, was für Anlagenbauer und -betreiber entscheidende Vorteile bei den Investitionskosten und Abmessungen und dem Regelbereich mit sich bringt.Ebenfalls neu im Gepäck: die weiterentwickelte Delta Blower Baureihe G5plus. Energieeffizienz ist das Thema der Zeit – gerade in der Kompressortechnologie, wo die Energiekosten über 90 Prozent der Lebenszykluskosten betragen können. Seit jeher setzt AERZEN immer wieder Standards für immer wirtschaftlichere und umweltfreundlichere Prozesse. Jetzt begeistert die weltweit erfolgreiche Gebläsebaureihe Delta Blower durch ein neues Design und Bestmarken in puncto Energieeffizienz. Die neue G5plus Serie zeichnet sich durch eine erhöhte Energieeffizienz um bis zu 5 Prozent und deutlich reduzierte Abmessungen aus. Erleben Sie die neuen Gebläsegrößen auf dem Messestand der Aerzener Maschinenfabrik auf der IFAT in München sowie der ACHEMA in Frankfurt.
Das ist AERZEN Performance³ Unter Performance³ versteht AERZEN nicht nur das Produktportfolio Drehkolbengebläse Delta Blower, Drehkolbenverdichter Delta Hybrid und Turbogebläse Aerzen Turbo, sondern vielmehr die individuelle Lösung und das mögliche Zusammenspiel der Technologien für eine energieeffiziente Sauerstoffversorgung in der Abwassertechnik. Das Besondere an Performance³ Jede Technologie hat Stärken, gleichzeitig aber auch physikalische Grenzen. So zeichnen sich Turbogebläse durch eine unschlagbare Energieeffizienz im Auslegungspunkt aus. Gleichzeitig ist der Regelbereich von Turbomaschinen auf 40 bis 100 Prozent begrenzt und die Effizienz lässt im Teillastbetrieb nach. Dies wiederum ist die Stärke von Drehkolbenmaschinen, die sich mit einer Regelbarkeit von 25 bis 100 Prozent und einer nahezu gleichbleibenden Effizienz auch im Teillastbetrieb auszeichnen. Auf der Suche nach der effizientesten Lösung gilt es also, die Möglichkeiten der Maschinentechnologien auf die individuellen Anforderungen der jeweiligen Anlage zu konfigurieren. Wurden in der Vergangenheit vielfach nur Gebläse einer Baugröße installiert, so findet heute häufig ein Mix aus unterschiedlichen Baugrößen oder gar Technologien statt. Einsparungen von bis zu 30 Prozent sind möglich. Das AERZEN Performance³-Konzept bietet Ihnen damit eine maßgeschneiderte Lösung basierend auf den Technologien Blower, Hybrid und Turbo.Wie geht AERZEN hierbei vor? In einem ersten Schritt wird der Lastgang einer Kläranlage ausgewertet und es werden wichtige Parameter für folgende Berechnungen ermittelt. Sollte dieser Lastgang nicht bekannt sein, so bietet es sich immer an, diesen zuvor messwerttechnisch aufzunehmen. Hierzu setzt AERZEN das Produkt AERaudit ein, mit dem der Volumenstrom und weitere wichtige Größen im laufenden Betrieb einer Anlage gemessen werden (siehe Seite 2). Eine Analyse des erhobenen Lastgangs liefert die Grundlage für den Performance³-Prozess. Der Lösungsraum besteht zu Beginn aus einer Vielzahl an Varianten. Unter Berücksichtigung Ihrer Anlagenanforderungen wird von AERZEN die Performance³-Lösung erarbeitet, die am besten zu Ihnen und Ihrer Anlage passt.
Neuer Leiter Opportunity Engineering im Supply Process Gas Carsten Holldack hat zum 1. September 2017 die Leitung der Supply Process Gas-Gruppe „Opportunity Engineering“ übernommen. Der 1970 geborene diplomierte Maschinenbau-Ingenieur verfügt über mehr als 20 Jahre Berufserfahrung im Bereich Rotating Equipment. Seine bisherigen Funktionen lagen in der Entwicklung, im Produktmanagement und in der Vertriebsleitung. Die von Carsten Holldack geleitete Gruppe „Opportunity Engineering“ am Standort Aerzen besteht aus sechs erfahrenen Prozessgas-Spezialisten.
Klaus Peter Glöckner neu in der Geschäftsführung Seit 1. Dezember 2017 besteht die Geschäftsführung der Aerzener Maschinenfabrik wieder aus drei Personen: Dipl.-Ing. Klaus Peter Glöckner hat das Geschäftsführungsteam vervollständigt und in den vergangenen Monaten das Unternehmen intensiv kennengelernt. Klaus Peter Glöckner ist zuständig für die Region EMEA. Er war zuvor als Chief Sales Officer und Geschäftsführer bei der Firma Kelvion beschäftigt.
Aerzen Colombia feiert 10. Geburtstag Am 27. September 2017 feierte Aerzen Colombia S.A.S. mit Sitz nahe der Hauptstadt Bogotá das zehnjährige Jubiläum. Die Tochtergesellschaft – damals noch Aerzen Andina – startete als Niederlassung von Aerzen Iberica. Daraus entwickelten sich die Gesellschaften Aerzen Colombia mit heute 15 Mitarbeitern und Aerzen Andina Peru, in der vier Kollegen beschäftigt sind. Die Märkte in Bolivien, Ecuador und Venezuela werden von Handelsvertretern betreut. Ricardo Castillo, Geschäftsführer von Aerzen Colombia, freut sich über den runden Geburtstag: „Wir hoffen, noch viele weitere Jubiläen feiern und zum Wachstum von AERZEN beitragen zu können.“
