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Saubere Druckluft für Schokolade

Ölfreie Kolbenkompressoren bei Wergona: energiesparend und sicher
Saubere Druckluft für Schokolade

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Schokolade ist ein Sensibelchen: Die Kontamination mit geringsten Spuren von Mineralölen muss in der Produktion und Verpackung sicher verhindert werden. Die Wergona Schokoladen GmbH in Wernigerode hat daher ihre Druckluftstation voll- ständig erneuert. Die Anlage verbindet jetzt hohe Energieeffizienz mit einem hohen Maß an Produktionssicherheit – indem sie vier ölfrei arbeitende, wassergekühlte Kolbenkompressoren aus der Champion-Baureihe für die Drucklufterzeugung nutzt.

Eisenbahnfreunde denken bei Wernige- rode an den Startpunkt der bekannten Harzer Schmalspurbahn, Volkskundler verbinden damit die Hexenprozesse im Mittelalter am Fuße des sagenumwobenen Brocken. Und die Schokoladenliebhaber – die sicherlich die größte Gruppe bilden – kennen die Stadt am Fuße des Harzes als traditionsreichen Standort, in dem schon 1900 mehrere Hersteller mit rund 3000 Mitarbeitern Schokolade verarbeiteten. Zu DDR-Zeiten bekannt waren die „Brockensplitter“ der Marke Argenta.

Heute wird diese Tradition von der Wergona Schokoladen GmbH weitergeführt. Die Inhaber Monika, Claus und Oliver Cersovsky belassen es aber nicht bei der Fortführung der Historie, sondern investieren kontinuierlich in den Ausbau der Produktionsstätte, die 2002/03 komplett neu auf der sprichwörtlichen grünen Wiese errichtet wurde.
Andreas Harth, Leiter Technik von Wergona: „Beim Start der neuen Produktion 2003 haben wir mit 56 Mitarbeitern rund 2000 t Schokolade hergestellt. Inzwischen wurde das Werk mehrfach erweitert, und wir produzieren auf einer Fläche von rund 24 000 m2 plus 36 000 m2 temperierter Lagerfläche mit über 250 festen Mitarbeitern rund 15 000 t Schokoladenartikel. Seit einigen Jahren stellen wir auch Dragees her und haben seitdem die Produktionsmenge in diesem neuen Geschäftsbereich von 4500 auf 8000 t gesteigert.“ Diese Zahlen sind umso beeindruckender, als die einzelnen Einheiten wie Pralinen, Hohlkörper, Tafeln und Dragees teilweise nur wenige Gramm wiegen.
Wergona stellt u. a. das Programm der renommierten Marken Friedel und Gubor her sowie Schokoladenartikel für führende Einzelhandelsketten. Und nicht nur die Kapazität wird regelmäßig erweitert, sondern auch das Programm. Die eigenen Schokoladenmassen, für die es 57 Grundrezepturen gibt, werden auf unterschiedlichsten Gießanlagen verarbeitet. Andreas Harth: „Wir beherrschen nahezu alle Fertigungstechnologien.“ Ein Beispiel: Bis zu 1,6 Mio. Einzelartikel werden pro Tag auf einer der modernsten Rotationsanlagen hergestellt und verpackt – allein davon gibt es zwei! Und wenn Feiertage ins Haus stehen, erreicht die Tagesproduktion an Schoko-Osterhasen und -Weihnachtsmännern ebenfalls ein sieben-stelliges Volumen.
Ohne Druckluft geht gar nichts
Die Frage, welche Rolle die Druckluft in der Schokoladenproduktion spielt, lässt sich aus Sicht von Andreas Harth ganz einfach beantworten: „Ohne Druckluft geht gar nichts.“ Schon das selbst entwickelte Rohrleitungssystem, das den Gießanlagen die Schokoladenmassen zuführt, wird über pneumatisch betätigte Ventile gesteuert. Auch in den Anlagen selbst sind viele Pneumatikantriebe integriert. Außerdem verwendet man die Druckluft als Prozessmedium z. B. beim Entpudern der Geleeartikel, die aus den Mogulanlagen kommen sowie zum Reinigen der Anlagen.
Als die 2003 installierte und seitdem auch mehrfach vergrößerte Druckluftstation an die Grenzen ihrer Erweiterungsmöglichkeiten gekommen war, stand bei Wergona die Anschaffung einer komplett neuen Station auf dem Investitionsplan. Dabei stand von vorne herein fest, dass ölfreie Kompressoren zum Einsatz kommen sollten. Andreas Harth: „Das ist zwar noch nicht vorgeschrieben, aus unserer Sicht aber sinnvoll – zumal im ganzen Betrieb sehr hohe Hygienestandards gelten.“ Außerdem stellten die Verantwortlichen hohe Anforderungen an die Versorgungssicherheit und die Energieeffizienz.
Gesucht: Energieeffizient und ölfrei
Nach eingehender Prüfung verschiedener Angebote entschied sich Wergona für das Konzept, das der Fachhändler Druckluft-Krenge mit Sitz in Osterwieck erarbeitet hatte. Geschäftsführer Marco Krenge: „Wir haben zunächst das Bedarfsprofil ermittelt und auf dieser Basis vorgeschlagen, vier ölfreie Kolbenkompressoren aus der Champion-Baureihe von CompAir zu installieren.“
Die Anlagen wurden inzwischen in Betrieb genommen und erfüllen zuverlässig ihre Aufgabe. Jeder Kompressor liefert maximal 9,1 m3/min Druckluft in das 8-bar-Netz. Damit ergibt sich eine maximale Liefermenge von 36,4 m3/min, die Wergona zurzeit zu etwa zwei Dritteln nutzt. Somit gibt es – im wahrsten Sinne des Wortes – noch „Luft“ für zusätzliche Verbraucher. Davon abgesehen ist die Station ausbaufähig. Marco Krenge: „Wir haben die Station so projektiert, dass weitere Verdichter sehr einfach ins Netz integriert werden können.“
Geringer Leerlaufverbrauch
Die vier Anlagen liefern Druckluft in acht Leistungsstufen, denn Kolbenkompressoren können in zwei Leistungsstufen betrieben werden. Bei Halblast verdichten die Kolben nur nach oben, bei Volllast nach oben und unten. Charakteristisch ist dabei der hohe Wirkungsgrad auch bei Halblast: In diesem Betriebszustand beträgt die Energieaufnahme 53 % im Vergleich zur Volllast.
Durch diese Betriebsweise wird ein enges Druckband erreicht. Außerdem ist der Leerlaufverbrauch dieser ölfreien Verdichter sehr gering. Marco Krenge: „Anwender, die ölfreie Druckluft im 8-bar-Bereich erzeugen wollen und großen Wert auf die Energieeffizienz legen, kommen am Kolbenkompressor kaum vorbei.“ Grund dafür ist das zwar altbekannte, aber noch immer überzeugende Wirkprinzip der Kolbenmaschinen: Aufgrund der 100%igen Abdichtung des Kompressionsraums über die Kolbenringe sind sie äußerst effizient. Und bei den Lebenszykluskosten bieten diese Maschinen nicht nur wegen des geringen Energieverbrauchs Vorteile: Aufgrund günstiger Investitionskosten haben sie schon vom Start weg einen Vorsprung gegenüber anderen Kompressorbauarten.
Wärmerückgewinnung integriert
Die Champion-Maschinen bei Wergona sind wassergekühlt, weil die Kompressorstation zentral angeordnet ist und man dort, in unmittelbarer Nähe der kühlen Schokoladenproduktion, keine warme Abluft wünscht. Die im Vergleich zum Schraubenverdichter höhere Verdichtungstemperatur von Kolbenverdichtern wird in diesem Fall (und in vielen anderen ebenso) zum verfahrenstechnischen Vorteil, weil man die Wärme zurückgewinnt und im Werk nutzt: Schließlich ist die Schokoladenproduktion ein temperaturgeführter Prozess, und für die Erwärmung der Schokoladenmassen benötigt man eine Wärmequelle.
Die vier Kompressoren sind steuerungstechnisch so gekoppelt, dass einer als Master-Anlage arbeitet und die anderen drei als „Slaves“. Das hat den Vorteil einer vergleichsweise einfachen Regeltechnik. Auch die Effizienzmessung an der Station ist relativ einfach: Der Stromverbrauch wird ebenso erfasst wie der erzeugte Volumenstrom. Somit lässt sich der Faktor „Kosten pro Kubikmeter Druckluft“ leicht errechnen. Und die Bilanz ist positiv, auch wenn die Anlage noch zu neu ist, um endgültige Aussagen über die Druckluftkosten zu liefern. Andreas Harth: „Die Kompressoren arbeiten sehr effizient mit hoher spezifischer Leistung. Wir erwarten eine jährliche Stromkosteneinsparung von 48 000 Euro.“
Halle 26, Stand B54
prozesstechnik-online.de/dei0415419
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