AERZEN Performance³

Lastwechsel exakt bedienen. Für eine neue Effizienz im Belebungsbecken

01.05.2016

Um für jede Anwendung die passende Lösung zu realisieren, werden in der Abwassertechnik unterschiedliche Technologien eingesetzt. Dies sind in erster Linie Turbogebläse, Drehkolbengebläse und Drehkolben-verdichter. Ideal für ein Maximum an Energieeffizienz ist die Kombination dieser hochleistungsfähigen Technologien. Vorausgesetzt sie sind perfekt aufeinander abgestimmt – Performance³.

In biologisch arbeitenden kommunalen und industriellen Kläranlagen erfordert die Erzeugung ölfreier Prozessluft erhebliche Mengen an elektrischer Energie. Eine optimale Lösung mit höchstmöglicher Energie-Effizienz gelingt jedoch nur, wenn die Verdichterleistungen kontinuierlich an den wechselnden Bedarf durch schwankende Abwassermengen und Verschmutzungsgrade angepasst werden können. Denn der Bedarf ändert sich nicht nur durch stark schwankende Lastbetriebe während des Tages (z. B. Betrieb am Morgen und in der Nacht), sondern auch durch zusätzliche Abwässer von „unter der Woche“ arbeitenden Industriebetrieben und durch wechselnde Niederschlagsmengen. Oft müssen auch jahreszeitliche Sondersituationen wie z.B. in saisonabhängigen Urlaubsgebieten berücksichtigt werden.

Ein weiterer wesentlicher Einflussfaktor sind auch hohe Temperaturunterschiede durch z. B. Sommer- und Winterbetrieb oder in Regionen, die sich durch extreme Amplituden wie z. B. Kanada, Russland oder andere auszeichnen. Nur wenn alle Kriterien in der gesamten Bedarfsbreite in die Konzeption der Prozessluft-Erzeugung einfließen, kann das optimale Verdichtersystem in der richtigen Konfiguration gewählt werden. Die benötigte Prozessluft kann allerdings nur dann mit höchstmöglicher Energie-Effizienz erzeugt werden, wenn das gewählte Konzept über eine ausreichende variable Leistungsbandbreite verfügt und wenn eine optimale Auswahl von Grund- und Spitzenlast-Anlagen vollautomatisch bedarfsabhängig aktiviert wird.

Verbundkonzepte für höchstmögliche Energie-Effizienz

Nach unserer langjährigVerbunen Erfahrung läßt sich der Prozeßluft-Bedarf einer Kläranlage vor allem dann mit höchstmöglicher Energie-Effizienz erzeugen, wenn er durch ein Verbundkonzept mit verschiedenen Maschinentypen mit unterschiedlichen Leistungen realisiert wird, die sich entsprechend ihren konstruktiven Eigenarten und Leistungsbereichen als ideale Grundlast- und Spitzenlast-Anlagen definieren lassen. So können die physikalischen Vorteile einer Strömungsmaschine – die hohe Energieeffizienz im Auslegungspunkt – mit den Vorteilen von Drehkolbenmaschinen – der hohen Regelbarkeit und der guten Wirkungsgrade auch im Teillastbetrieb – ideal vereinigt werden. Mit ihren drei Baureihen Turbogebläse Aerzen Turbo, Drehkolbengebläse Delta Blower und Drehkolbenverdichter Delta Hybrid liefert AERZEN dazu jetzt die optimalen Voraussetzungen. Das Programm umfasst für die maßgeschneiderte Prozeßluft-Erzeugung.

Zur Erzeugung des Grundlast-Bedarfs:

Regelbare AERZEN Turbogebläse der Baureihe AT oder TB (verfügbare Volumenströme: von 300 bis 16.200 m³/h, Druckbereich 400 bis 1000 mbar, mittlere Regelbereich: 40 - 100%).

Zur Erzeugung von Spitzen- oder Schwachlastbedarfen:

Regelbare AERZEN Drehkolbengebläse der Baureihe Delta Blower (verfügbare Volumenströme: 30 bis 15.000 m³/h, Druckbereich -500 Unterdruck und bis 1000 mbar Überdruck, Regelbereich 25% bis 100%).
Regelbare AERZEN Drehkolbenverdichter der Baureihe Delta Hybrid (verfügbare Volumenströme: 110 bis 9000 m³/h, Druckbereich -900 mbar Unterdruck und bis 1500 mbar Überdruck, Regelbereich 25% bis 100%).

Mit diesem Drei-Produkt-Programm bietet AERZEN die idealen Voraussetzungen für die Realisierung einer sehr energieeffizient arbeitenden Prozeßluft-Station und eine „Lösung aus einer Hand“. Die Spezialisten von AERZEN garantieren für ein optimal abgestimmtes Gesamtkonzept, für höchste Betriebssicherheit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit.

Das Unternehmen

Weltweit werden industrielle Anlagen unter Einsatz von AERZEN Gebläsen und Verdichtern mit gasförmigen Medien versorgt. In der innovativen AERZEN Maschinentechnik stecken Erfahrungswerte aus 150 Jahren Firmengeschichte. Das Produktsortiment umfasst Drehkolbenverdichter, Drehkolbengebläse, Turbogebläse, Schraubenverdichter und Gaszähler. AERZEN Gebläse, Verdichter und Gaszähler sind DIN EN ISO 9001 qualitätsgeprüft und zertifiziert. Das Angebot ist flexibel und hält neben Standarderzeugnissen kundenindividuelle Sonder-lösungen bereit.

Zusätzlich bietet der AERZEN After Sales Service die ganze Bandbreite an Service-Dienstleistungen an – vom Vollwartungsvertrag bis zu Reparaturen und Modernisierungen bestehender Anlagen.

PERFORMANCE3und AERsmart – für eine zukunftsfähige Abwasserwirtschaft

Das Maschinenbauunternehmen AERZEN ist ein renommierter Hersteller für Drehkolbengebläse, Schraubenkompressoren und Drehkolbenverdichter sowie Marktführer auf verschiedenen Gebieten der Abwassertechnik. Mit speziellen Angeboten im Bereich intelligenter Energieeinsparung, Automatisierungslösungen und innovativen Produktentwicklungen setzt AERZEN Maßstäbe in der Abwassertechnologie.

Hauptbranche Abwasserindustrie

AERZENER Gebläse und Verdichter werden hauptsächlich in der Abwasserindustrie eingesetzt. Sie sorgen für die Belüftung der Belebungsbecken einer Kläranlage und sind daher ein wichtiger Motor für den biologischen Reinigungsprozess. Die Gebläse und Verdichter bringen Druckluft in das Belebungsbecken ein und reichern das Abwasser auf diese Weise mit Sauerstoff an. Dadurch werden aerobe Verhältnisse im Belebungsbecken geschaffen. Sauerstoff wird im Abwasser gelöst und Schmutzpartikel feinst verteilt. Die Anhaftung der Sauerstoffbläschen an die im Abwasser vorhandenen Schmutzpartikel bewirkt das Aufsteigen der Verschmutzungen an die Oberfläche des Beckens. Der entstehende Belebtschlamm kann leicht abgeschöpft und entsorgt werden. Diesen ersten Prozessschritt des Abwasserrecyclings bezeichnet man als biologische Abwasserreinigung.

Hoher Energiebedarf im Bereich der biologischen Reinigung

Das dafür essenzielle Einbringen der Luft nimmt 60% bis 80% der Gesamtenergiekosten der Abwasserbehandlung in Anspruch. Daher ist es für Kläranlagenbetreiber entscheidend, für diese Aufgabe im Prozess der Abwasserreinigung energieeffiziente, intelligente und nachhaltige Lösungen zu finden. Zu einer effizienten Lösung gehört, die Zufuhr von Druckluft für jede Lastanforderung durch Gebläse und Verdichter möglichst bedarfsgerecht zu gestalten.

Hier kann AERZEN nicht nur mit kundenspezifischen Angeboten und energieeffizienten Lösungen, sondern auch mit einer am Markt einzigartigen Produktvielfalt punkten. Mit seiner innovativen Maschinenkonfiguration PERFORMANCE3 begegnet AERZEN dem wechselnden Prozessluftbedarf in Kläranlagen. Das Konzept beruht auf dem variabel einsetzbaren Maschinenporfolio aus Drehkolbengebläsen, Drehkolbenverdichtern sowie Turbo-Verdichtern (AERZEN Turbo), die durch eine zentrale Steuerung miteinander verbunden sind und je nach Auslastung der Anlage geschaltet werden können. Auf diese Weise erreicht AERZEN im Bereich der biologischen Abwasserreinigung Energieeinsparungen bis zu 30%. Durch die vernetzte Steuerung der verschiedenen Gebläseformen, werden sowohl Grundlasten wie auch Spitzenlasten zuverlässig bewältigt.

PERFORMANCE3 – Lastwechsel spielend managen

AERZEN befasst sich seit langem mit Möglichkeiten der Energieeinsparung bei Kläranlagen und kann auf jahrelange Erfahrung in diesem Bereich zurückgreifen. Das neue AERZEN Konzept PERFORMANCE³ beruht auf der Tatsache, dass eine Abwasseraufbereitungsanlage nicht immer gleichmäßig ausgelastet ist, sondern tages- und jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt. So gibt es z.B. im Sommer mehr Abwasser als im Winter, tagsüber ist der Wasserverbrauch höher, als nachts usw.

Durch die Anwendung verschiedener Technologien, die variabel ab- oder hinzugeschaltet werden können, wird immer nur so viel Energie verbraucht, wie tatsächlich benötigt wird. Die Anlage arbeitet dadurch immer nahe am tatsächlichen Luftbedarf. Die einzelnen Komponenten der PERFORMANCE3 Lösung sind jeweils für verschiedene Volumenstrombereiche optimiert und können je nach Luftbedarf im Belebungsbecken flexibel einzeln oder in Kombination eingesetzt bzw. aktiviert werden. Die Konfigurationsmöglichkeiten sind so verschieden wie die unterschiedlichen Anlagen selbst.

Das Drehkolbengebläse Delta Blower bietet sich für die Abdeckung der Grundlast einer Anlage an und ist vor allem im unteren Druckbereich überaus effizient. Der Delta Blower ist ein robuster Dauerläufer und ideal für den Einsatz im kleinen und mittleren Volumenstrombereich.

Der Drehkolbenverdichter Delta Hybrid zeigt den effizientesten Verbrauch bei mittleren Volumenstrombereichen und ist auch für höhere Drücke und Wassersäulen bis 15 Metern Höhe geeignet. Sein Einsatz kann bis zu 15% der Energiekosten sparen.

Der Verdichter AERZEN Turbo bietet bei hohen Volumenströmen ein Maximum an Energieeffizienz. Er besitzt eine Luftlagerung – ein Prinzip, das ursprünglich von der NASA entwickelt wurde - und ist dadurch absolut ölfrei. Die Ölfreiheit wirkt sich durch reduzierte Wartungskosten positiv auf die life cycle costs aus.

Basierend auf dem Prozessluftbedarf in der jeweiligen Anwendung, können Blower, Hybrid und Turbo ganz flexibel einzeln, zu zweit oder im Dreier-Verbund eingesetzt werden.
Der flexible Einsatz aller drei Aggregate im Verbund gewährleistet durch den zu jederzeit optimierten Energieverbrauch ein Maximum an Energieeffizienz für jedes einzelne Projekt und deckt darüber hinaus jeden gewünschten Regelbereich ab.

AERsmart – ein neues Level der Steuerungstechnik

Die intelligente Regelung dieser drei Komponenten übernimmt die Verbundsteuerung AERsmart. Sie verteilt die Belüftungsaufgaben so auf die einzelnen Aggregate, dass Schwach-, Mittel- und Starklasten mit einer optimalen Maschinenauslastung und -konstellation abgearbeitet werden können. Auf diese Weise stellt die Steuerung AERsmart in jeder Phase der Belüftung die effizienteste Energieauslastung der Anlage ein.

Und AERsmart kann noch mehr: Energieverbrauch, Volumenstrom, Druck und Temperaturen und weitere Maschinendaten werden aufgezeichnet und können an eine Leitstelle übertragen und weiterverwendet werden. Diese Informationen bilden die Basis für Trendanalysen und Jahresvergleichswerte, welche direkt in der AERsmart abgebildet werden. Auch Service-Intervalle lassen sich damit nachverfolgen. Damit können Schwankungen und veränderte Bedarfe nachvollzogen werden. Dieses ermöglicht nicht nur eine bessere Vorhersehbarkeit der Bedarfe, sondern schafft darüber hinaus eine neue Transparenz über mögliche Alterungseffekte und Lebenszyklus der Maschinen.

Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu Wasser 4.0

Mit seinem PERFORMANCE3-Modell, seiner intelligenten Steuerung AERsmart, sowie weiteren innovativen Konzepten auf dem Gebiet der digitalen Vernetzung einzelner Maschinenkomponenten, geht das Unternehmen einen großen Schritt in Richtung Wasser 4.0 und setzt damit neue Maßstäbe auf dem Gebiet der Automatisierung, Nachhaltigkeit und Zukunftsfähigkeit der Abwasserwirtschaft.