Die Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung ist einer der energieintensivsten Industriesektoren in der EU und für 28 % des Gesamtenergieverbrauchs verantwortlich (Monforti-Ferrario, F. Energy Use in the EU Food Sector: State of Play and Opportunities for Improvement; European Union; Joint Research Centre; Institute for Energy and Transport and Institute for Environment and Sustainability: Ispra, Italien, 2015, Seite 7). Angesichts galoppierender Energiepreise und auch der Verpflichtung zur Reduzierung der CO2-Emissionen gemäß des Pariser Klimaabkommens stehen die Unternehmen immer stärker unter Zugzwang.
Auf der Ebene der Prozesstechnik sind Audits der erste Schritt zu mehr Energieeffizienz. Im Rahmen von Energieverbrauchsanalysen lassen sich Stellschrauben identifizieren. In den Betriebsstätten der Lebensmittelindustrie zählen die Pumpen oftmals zu den Anlagen mit der niedrigsten Energieeffizienz.
Pumpen unter der Lupe
Alfa Laval wurde von einer dänischen Großmolkerei mit der Durchführung einer Pumpenprüfung beauftragt. Während des eintägigen Audits wurden in der Molkefiltrationsanwendung fünf Pumpen unter die Lupe genommen. Zwei der Pumpen erwiesen sich als Schwachpunkte. Rund um die Uhr im Einsatz erbrachten sie 20 % weniger Leistung als angegeben. Ihr Wirkungsgrad lag bei lediglich 50 %, das heißt, nur die Hälfte der verfügbaren Leistung wurde für die Bewegung von Flüssigkeit aufgewandt, während die andere Hälfte unerwünschte Vibrationen in der gesamten Prozesslinie verursachte. Die Molkerei ließ die Pumpen wegen ihres schlechten Wirkungsgrades, des hohen Stromverbrauchs, der Vibrationen und anderer Probleme alle drei Monate warten. Diese Maßnahmen erforderten jedes Mal den Einsatz eines spezialisierten Unternehmens und verursachten eine Ausfallzeit von 24 Stunden pro Pumpe.
Einsatz des Onlinetools Joules
Die Alfa-Laval-Experten können mit dem Onlinetool Joules Fluid-Handling-Geräte vergleichen und den Verbrauch von Energie, Wasser sowie Reinigungsmedien überprüfen. So lassen sich die Einsparpotenziale von Pumpen, Rührwerken, Ventilen und Tankreinigungsequipment aufzeigen und quantifizieren. Im Fall der Molkefiltrationsanwendung wurden bedeutende Einsparpotenziale beim Energieverbrauch und den damit verbundenen CO2-Emissionen sowie den Wartungskosten erkannt. Die Berechnungen ergaben, dass der Austausch der beiden bemängelten 110-kW-Pumpen gegen LKH-Zentrifugalpumpen von Alfa Laval den Energieverbrauch um mehr als 20 % von 186 auf 142 kW/h senken würde.
Bevor die Molkerei auf die Erkenntnisse des Audits reagieren konnte, kam es sogar noch zu zwei größeren Ausfällen, die auf durch Materialermüdung und Vibration gebrochene Pumpenwellen zurückzuführen waren.
Effizient und wartungsarm
Die LKH-Zentrifugalpumpen entsprechen den anspruchsvollen Hygienestandards der Lebensmittelindustrie und bieten höchste Effizienz bei schonender Produktbehandlung. Darüber hinaus überzeugen die Pumpen aber auch als Energiesparer. Die optimierte Pumpenkonstruktion und der Präzisionsmotor sorgen für mehr Energieeffizienz als bei vergleichbaren Produkten. Gegenüber entsprechenden Mittelklassepumpen ist die Energieeffizienz sogar um bis zu 50 % erhöht.
Alfa Laval bietet die LKH-Zentrifugalpumpen in 13 Größen mit Kapazitäten von bis zu 500 m³/h und Druckeinstellungen von bis zu 190 H/(m) an. Das halboffene Flügelrad mit seiner speziellen Schaufelkonstruktion sichert eine besonders niedrige NPSHr (Net Positive Suction Head required – erforderte Haltedruckhöhe). So werden Hohlraumbildungen verhindert und das
Risiko von mechanischen Schäden minimiert. Ausgleichsbohrungen im Flügelrad erhöhen zusätzlich die Zirkulation um die Wellendichtung und reduzieren die Axialkraft, was Verschleiß an Wellendichtung und Motorlager vorbeugt. Die Frontlader-Wellendichtung ist sehr wartungsfreundlich und reduziert zugleich das Risiko einer Dichtungsöffnung während eines unvorhergesehenen Druckstoßes.
Schneller Return on Investment
Die dänische Großmolkerei setzt die LKH-Zentrifugalpumpen heute erfolgreich ein und realisierte den Return on Investment in weniger als 16 Monaten. Allein die Energiekosteneinsparungen belaufen sich auf fast 37000 Euro jährlich, was mit einer Reduzierung der CO2-Emissionen um 212 t einhergeht. Durch überflüssig gewordene Wartungen werden weitere 24 000 Euro pro Jahr eingespart. Der hohe Wirkungsgrad, langlebigere Verschleißteile sowie die Vermeidung von durch Vibration verursachten Leistungsabfällen berscherten der Molkerei darüber hinaus 192 Stunden zusätzliche Betriebszeit.
Auch die Arbeitsumgebung hat durch die LKH-Zentrifugalpumpen gewonnen. Im Vergleich zu den alten Pumpen arbeiten sie
sicherer und deutlich leiser mit weniger Vibrationen und Druckspitzen.
Alfa Laval Mid Europe GmbH, Glinde
Autor: Stefan Riggert
Verkaufsleiter Hygienische Komponenten,
Alfa Laval Mid Europe
