Die H. & J. Brüggen KG wurde 1868 gegründet und wird heute von der vierten Generation geführt. Seit 1886 hat das Unternehmen seinen Sitz im Lübecker Hafen. Dort werden Müsli, Haferflocken und andere Cerealien sowie verschiedene Riegel produziert, die unter Markennamen und als Private Labels vertrieben werden. Zusätzlich bedient Brüggen die Lebensmittelindustrie auch mit Rohwaren und Halbprodukten für unterschiedliche Verwendungen, etwa in Süßwaren, Backwaren und Milchprodukten.
Für das Energiemanagement in der Lübecker Produktion ist Alexander Boese verantwortlich. Er hat sich mit der Vakuumversorgung an den Schlauchbeutelmaschinen, Kartonaufrichtern und Traypackern auseinandergesetzt. Insgesamt waren 19 trockenlaufende Drehschiebervakuumpumpen direkt an den jeweiligen Verpackungsmaschinen installiert, die zusammen 136 800 kWh pro Jahr verbrauchten. Da im Drei-Schicht-Betrieb produziert und verpackt wird, waren diese Vakuumpumpen rund um die Uhr in der Regel sechs Tage pro Woche in Betrieb.
Zusammen mit Jan Barkow, dem Leiter der Verpackungstechnik, suchte Boese nach einer effizienteren Alternative. Ein Vakuumexperte der Firma Busch Vacuum Solutions empfahl den Einsatz von Mink-MV-Klauen-Vakuumpumpen der Serie Synchro, die standardmäßig mit einer integrierten bedarfsabhängigen Steuerung und einem frequenzgeregelten Antriebsmotor ausgestattet ist. Außerdem sollten diese Vakuumpumpen künftig gemeinsam als zentrales Vakuumsystem alle Verpackungsmaschinen mit Vakuum versorgen. Um durch die Installation der neuen Vakuumtechnik kein Risiko einzugehen, wurden zuerst nur zwei Mink-MV-Klauen-Vakuumpumpen installiert, die an einen Teil der Schlauchbeutelmaschinen und Karton-aufrichter angeschlossen wurden.
Deutliche Energieeinsparungen
Schon gleich nach der Inbetriebnahme offenbarten diese Vakuumpumpen, dass sie neben deutlich weniger Energiekosten weitere Vorteile haben. Zuerst wurde äußerst positiv aufgenommen, dass die Geräuschentwicklung wesentlich geringer ist als bei den zuvor verwendeten Drehschiebervakuumpumpen. Außerdem sind die Betriebstemperatur und somit die Wärmeabstrahlung geringer. Dies wirkt sich wiederum auf den Gesamtenergieverbrauch aus. Boese erklärt, dass durch die geringere Wärmeabstrahlung und die zentrale Aufstellung des Minik-Vakuumsystems die Leistung der Klimaanlage gedrosselt werden konnte. Seit Anfang des Jahres 2019 ist die komplette Verpackungstechnik in der Müsliproduktion auf die neue Vakuumtechnologie umgestellt. Das heißt, die zuvor 19 dezentral aufgestellten Drehschiebervakuumpumpen wurden durch vier Mink-MV-Synchro-Klauen-Vakuumpumpen ersetzt. Boese hat den Energieverbrauch im ersten halben Jahr permanent gemessen und dokumentiert. Diese Werte hat er auf den Jahresverbrauch hochgerechnet. Danach benötigen die vier Vakuumpumpen zusammen 38 580 kWh pro Jahr, was verglichen mit dem Stromverbrauch der zuvor eingesetzten Drehschieber-Vakuumpumpen eine jährliche Ersparnis von
98 220 kWh bringt.
Bedarfsabhängige Steuerung
Der Grund für diese hohe Energieeinsparung ist die stark reduzierte Anzahl von Vakuumpumpen, die Bündelung der Vakuumpumpen zu einem System für den gesamten Verpackungsbereich und nicht zuletzt deren bedarfsabhängige Steuerung. Die zuvor eingesetzten Drehschiebervakuumpumpen sind an jeder Maschine praktisch immer bei voller Leistung durchgelaufen, selbst dann, wenn eine Verpackungsmaschine kurzzeitig abgeschaltet wurde. Durch die Zusammenführung zu einem zentralen Vakuumsystem ergibt sich ein Gesamtsaugvermögen, das variieren kann. Der Grund dafür ist, dass nicht permanent an allen Verpackungsmaschinen gleichzeitig das gleiche Saugvermögen erforderlich ist. Bei Kartonaufrichtern beispielsweise wird mehr oder weniger viel „Falschluft“ mitangesaugt, wenn Luft durch den Karton hindurchgesaugt wird oder ein Sauger nicht hundertprozentig dicht anliegt. Dann reagiert das Vakuumsystem sofort, indem die Drehzahl einer Vakuumpumpe erhöht oder eine weitere Vakuumpumpe zugeschaltet wird. Somit steigt das Saugvermögen des Vakuumsystems an. Bei Stillstand einer oder mehrerer Verpackungsmaschinen drosselt das Vakuumsystem seine Saugleistung automatisch. Dadurch wird immer nur soviel Energie verbraucht, wie für die tatsächlich benötigte Leistung erforderlich ist.
Geringerer Wartungsaufwand
Brakow hat nach den ersten Betriebsmonaten auch feststellen können, dass die Wartung der vier Mink-MV-Synchro-Vakuumpumpen „annähernd gegen null“ tendiert. So werden nur regelmäßig die Ansaugfilter von Staub befreit beziehungsweise bei starker Verschmutzung ausgetauscht. Ansonsten beschränkt sich die Wartung auf den Wechsel des Getriebeöls, der jährlich vorgenommen wird. Dieser Wechsel kann bei laufender Produktion durchgeführt werden, indem eine der vier Vakuumpumpen kurzfristig vom Versorgungsnetz genommen wird und dabei automatisch die Leistung der drei verbliebenen Vakuumpumpen ansteigt.
Bei den Drehschiebervakuumpumpen mussten die Kohlelamellen regelmäßig geprüft und bei Verschleiß ersetzt werden, was nur bei ausgeschalteter Verpackungsmaschine möglich war. Mink-Klauen-Vakuumpumpen arbeiten berührungsfrei, das heißt, die beweglichen Teile innerhalb der Vakuumpumpe berühren sich nicht. Dadurch entsteht keinerlei Verschleiß oder Abrieb, der sich bei Kohlelamellen als feiner Staub um die Vakuumpumpe niederschlägt. Nach über einem Jahr Erfahrung mit den Mink-Klauen-Vakuumpumpen, der damit verbundenen Energieeinsparung, einer Minimierung der Wartungsarbeiten und -kosten und nicht zuletzt der gewonnenen Betriebssicherheit zeigen sich Alexander Boese und Jan Brakow äußerst zufrieden. Mit der anstehenden Erweiterung der Produktion und der damit verbundenen Anschaffung weiterer Verpackungsmaschinen ist bereits die Erweiterung der Vakuumversorgung mit Mink- Klauen-Vakuumpumpen geplant.
Busch Vacuum Solutions, Maulburg
Autor: Uli Merkle
Global Marketing,
Busch Vacuum Solutions
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