Energieeffiziente Vakuumversorgung bei der Lebensmittelverpackung

Einsparpotenziale aufdecken

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Bei der Vakuumerzeugung für Verpackungsanlagen gibt es Energieeinsparpotenziale, die unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten unbedingt erschlossen werden sollten. Dabei helfen R-5-Drehschieber-Vakuumpumpen und das Vakuum-Audit von Busch.

Beim Vakuum-Audit wird die Vakuumversorgung zusammen mit dem kompletten Verpackungsprozess analysiert. Anschließend werden alle Parameter optimal aufeinander abgestimmt. Mit diesem Serviceangebot verfolgt Busch das Ziel, im Verpackungsprozess ein Optimum an Energieeffizienz zu erreichen.

Vakuumpumpe im Fokus
Das Herzstück der Vakuumversorgung in einer Verpackungsmaschine ist die Vakuumpumpe, beispielsweise eine R 5 RD. Letztere stellte Busch erstmals auf der Iffa vor. Im Vergleich zu den Vorgängermodellen benötigt sie 20 % weniger Motorleistung. Technisch auf der seit Jahrzehnten bewährten Drehschieber-Technologie basierend, ist die neue Vakuumpumpe weiter optimiert worden, sodass diese Energieeinsparung möglich ist.
Ist eine Tiefziehverpackungsmaschine mit der R 5 RD 0360 A ausgestattet, liegt bei einem Kammervolumen von 20 l und zehn Takten pro Minute bei Zweischichtbetrieb die jährliche Stromkostenersparnis bei 1500 Euro. Bei diesem Berechnungsbeispiel wird von einem Strompreis von 0,18 Euro/kWh ausgegangen.
Wärmebelastung reduzieren
Vakuumpumpen erzeugen generell Abwärme, die die Produktions- und Verarbeitungsräume bzw. deren Klimaanlagen belastet. Die Abwärme kann nicht nur drastisch reduziert, sondern auch genutzt werden.
Ein Öl-Wasser-Wärmetauscher an einer R-5-Drehschieber-Vakuumpumpe verringert die Abwärme deutlich und senkt somit auch die Energiekosten für die Klimatisierung. Außerdem kann der Wärmetauscher zur Erzeugung von Warmwasser genutzt werden, das wiederum für die Warmwasserversorgung im Betrieb genutzt werden kann.
Wichtig ist, dass die R-5-Drehschieber-Vakuumpumpen mit Wärmetauschern nachgerüstet werden können.
Auch hier ein Berechnungsbeispiel: Sind in einem Verpackungsraum vier Verpackungsmaschinen mit je einer R-5-Drehschieber-Vakuumpumpe mit einer Motorleistung von 5,5 kW in Betrieb, beträgt der Energiebedarf zur Kühlung ca. 6,0 kW. Werden die Vakuumpumpen mit einem Wärmetauscher betrieben, reduziert sich der Energiebedarf für die Kühlung auf ungefähr 1,5 kW. Bei einer Betriebszeit von 4500 Stunden pro Jahr und einem angenommenen Strompreis von 0,18 Euro/kWh ergibt dies eine jährliche Energiekostenersparnis von ca. 3700 Euro. Eine Nutzung des Warmwassers ist bei diesem Beispiel nicht mitgerechnet.
Intelligente Technologien nutzen
Betrachtet man einen Takt im Verpackungsprozess genauer, stellt man fest, dass die eigentliche Evakuierungszeit, in der Vakuum benötigt wird, nur ein Drittel der Taktzeit ausmacht. In der restlichen Zeit wird transportiert, gesiegelt und belüftet sowie teilweise begast. Durch die Nutzung von intelligenten Technologien bei der Vakuumversorgung, von der optimierten Steuerung über eine Frequenzregelung bis zur Nutzung eines Vakuumbehälters, gibt es mehrere Optimierungsmöglichkeiten, die bei einem Vakuum-Audit mit dem Anwender besprochen werden. Energieeinsparungen von bis zu 60 % sind dabei schon realisiert worden.
Zentrale Vakuumversorgung
Grundsätzlich sollte in jedem Betrieb, der Lebensmittel an mehreren Tiefziehverpackungsmaschinen, Traysealern oder Kammermaschinen verpackt, über eine Zentralisierung der Vakuumversorgung nachgedacht werden.
Grundsätzlich kann bei einer Zentralisierung von einer Energiekostenersparnis von 50 % und mehr ausgegangen werden, weil im Vergleich zu einer dezentralen Vakuumversorgung grundsätzlich weniger Vakuumpumpen benötigt werden. Außerdem kann durch die Steuerung die Leistung genau auf den Bedarf des Gesamtbetriebes angepasst werden. Denn in aller Regel werden nicht immer alle Verpackungsmaschinen unter Höchstlast laufen, sodass nicht immer alle Vakuumpumpen in Betrieb sein müssen.
Außerdem bieten Vakuumzentralanlagen ein Höchstmaß an Sicherheit, da alle systemrelevanten Komponenten redundant ausgeführt sind und beim Ausfall einer Vakuumpumpe oder bei Wartungsarbeiten die volle Vakuumleistung aufrechterhalten bleibt.
Integration vorhandener Pumpen
Ein Anbieter von Vakuumzentralanlagen ist Busch. Der Vakuumspezialist stattet seine Anlagen mit verschiedenen Pumpen aus. Neben ölgeschmierten R-5-Drehschieber-Vakuumpumpen können auch trockene Mink-Klauen-Vakuumpumpen oder Cobra-Schrauben-Vakuumpumpen als Komponenten eingesetzt werden. Auch bereits vorhandene Vakuumpumpen können integriert werden, was die Investitionskosten deutlich reduziert.
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