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Robox Energy Schraubengebläse für die Kläranlage

Robuschi stellt den neuen Schraubenkompressor mit Permanentmagneten ROBOX energy WS 85 vor und erzählt bei dieser Gelegenheit vom ersten Anwendungsbeispiel. Hierbei konnte die Lufterzeugung der Oxidationskammer einer Kläranlage verfeinert werden.

Eine überdimensionierte Lufterzeugungsanlage im Vergleich zum Lastdurchsatz, und deshalb wenig effizient aus der Sicht der Kosten und des Energieverbrauchs, und die Entscheidung, den Aufbau zu überarbeiten. So entstand das Projekt, das die Iren-Gruppe, ein im Energiesektor tätiges Multi-Utility-Unternehmen, zur Umstrukturierung einer eigenen kommunalen Kläranlage geführt hat. Genauer gesagt handelt es sich um eine Anlage für 45.000 Einwohner, die seit 1982 im Dienste der Gemeinden Rubiera und Scandiano, in der Provinz Reggio Emilia (Italien), steht. Für den Umbau entschied sich die Gruppe dazu, auf das Know-how und die Technologie von Robuschi zu vertrauen.


Robox Energy Iren

Wieder gefundenes Gleichgewicht

Die Wasserleitung der Anlage von Rubiera besteht aus vier parallelen Leitungen, die jeweils am Anfang von einem eigenen Kompressor für die Prozesslufterzeugung in der Oxidations- / Nitrifikationskammer gespeist werden. Eine genaue Überprüfung dieses Teils der Anlage hatte gewisse Abweichungen ergeben. „Der ursprüngliche Aufbau“, erklärt dazu Loris Canovi, Leiter des Bereichs Kläranlage in der Region Emilia bei Ireti, einem Unternehmen der Iren-Gruppe, „hatte sich im Vergleich zum tatsächlichen Bedarf an Sauerstoff im Tank, der dafür benötigt wird, um den Atmungsprozess der Biomasse und den Oxidationsprozess der organischen Komponenten und des Ammoniakstickstoffs zu speisen, als zu hoch erwiesen.“ Während der Kontrollen waren im Laufe des Tages sehr große Schwankungen bei der Verwendung von Luft im Vergleich zur Produktion herausgekommen. Diese Bedingung sorgte für einen hohen Rückstand und eine Energieverschwendung. Im Grunde genommen konnten die Maschinen aufgrund des Aufbaus der Leitungen die Produktion nicht unter eine bestimmte Schwelle zu senken. Folglich überstieg die Menge des mit der Luft zugeführten Sauerstoffs über lange Zeiträume des Tages den tatsächlichen Bedarf der Leitungen.

Die Iren-Gruppe hat ein mit der Robuschi-Technologie erweitertes Luftsteuerungssystem entworfen und gebaut, sodass wir mit einem innovativen, noch nie zuvor installierten Kompressor die Anlagenleistung verbessern konnten. "Zunächst wurde beschlossen, den Aufbau zu verändern und alle Maschinen miteinander zu verbinden. So wurde festgestellt, dass im Zeitraum der geringeren Nachfrage ein Kompressor für die Erzeugung der Prozessluft ausreichen würde. Dieser müsste jedoch sehr vielseitig sein und eine Vielzahl von Durchflussmengen-Variationen erlauben.“ Eine wichtige Bedingung, da die Variationen in der Anlage von Rubiera ein breites Spektrum - zwischen 600 m3/h und 3000 m3/h im Zeitraum des Spitzenbedarfs - abdecken. Hier kam die Technik von Robuschi mit dem neuen Schraubenkompressor mit Permanentmagneten ROBOX energy WS 85 zum Zug.

Robuschi Italien Roboxenergie

Das Plus der Flexibilität

Beim Modernisierungsprojekt der Kläranlage in der Region Emilia haben die Ingenieure von Iren und Robuschi Seite an Seite gearbeitet. "Am Anfang wurde ein Prototyp, der WS 65, hergestellt, danach ging man zu einer Lösung mit Dimensionen über, die für die Anforderungen der Anlagen besser geeignet waren. So wurde die Baugröße WS 85 ausgewählt“, so Canovi weiter. Während der Testphase wurde das System auf die Betriebslogik der Iren-Gruppe eingestellt, und später wurde die Maschine kalibriert, um sie an die gewünschten Arbeitsbedingungen anzupassen.

Die Robuschi Technologie hat sofort eine für die Bedürfnisse der Kläranlage essentielle betriebliche Flexibilität unter Beweis gestellt, da sie es ermöglicht, den Kompressor bei Bedarf einzuschalten und ihn wieder auszuschalten, wenn er nicht benötigt wird, ohne dass sich dadurch irgendein Problem bei der Inbetriebnahme ergäbe; eine Eigenschaft, die andere Technologien nicht besitzen. Die Flexibilität und Vielseitigkeit des neuen ROBOX energy zeigte sich auch bei der von Iren installierten SPS, da diese problemlos mit dem ROBOX energy kommuniziert und ihn, falls erforderlich, in ein reines Ausführungsgerät im Hinblick auf die Verfahrensparameter verwandelt. Alternativ dazu verarbeitet und verwendet der ROBOX die Sauerstoff-Daten, die direkt vom Prozess kommen. "Diese Flexibilität, die den Prozessumfang unterstützt und nicht stört, und unser Know-how erweisen sich als ein großer Vorteil für unsere Anlage und als einzigartiges Feature, das man in anderen modernen Technologien im Bereich Energieeinsparung nicht findet.

Es ging also darum, zur idealen Lösung zu gelangen, die es dem System ermöglicht, keine elektrische Energie zu verschwenden. Das Ziel wurde mit einem Steuersystem mit einer anwenderseitig implementierten Logik und dank Robuschi erreicht. Das Unternehmen hat die eigene Lösung verfeinert, um sie an den spezifischen Kontext anzupassen. Der nächste Schritt, so Canovi, besteht darin, die neue Logik mit einer Fraktionierung der Lufterzeugung zu unterstützen. "Um das System in den Momenten der größeren Nachfrage zu speisen, wird wahrscheinlich eine kleinere als der WS 85 erforderlich sein, um die Nachfrage mit maximaler Flexibilität und in allen Lastsituationen der Anlage zu erfüllen.“


Halbierte Energie

Die Anlage in Rubiera arbeitet mit dem endgültigen Layout, das seit etwa sechs Monaten die neue Gestaltung in Kombination mit dem ROBOX energy WS 85 vorsieht, und obwohl es noch zu früh ist, um den tatsächlichen Nutzen zu überprüfen, den die neue Struktur ermöglicht, können bereits die ersten Daten ausgewertet werden. Über eigens installierte Stromzähler wurde der tatsächliche Verbrauch während des laufenden Projektes gemessen. Somit konnte sichergestellt werden, dass wir - nachdem wir mit der neuen Logik infolge der Anwendung des Steuersystems von Iren, welches das Abschalten der Maschine bei Nichtgebrauch ermöglicht, beim Stromverbrauch der Becken im Vergleich zur ursprünglichen Konfiguration 30% eingespart hatten - mit der Installation der Baugröße 85 WS eine weitere Reduktion von 20% allein bei der Lufterzeugung erzielt haben. Das ergab eine Energieeinsparung von insgesamt 50% in der Kammer.“

Eine solche Senkung des Verbrauchs in Zusammenhang mit einer so einflussreichen Kostenposition wie dem Strom ist an sich bereits ein beachtliches Ziel, das jedoch weiter verbessert werden könnte. „Das erzielte hervorragende Niveau kann noch um ein paar Punkte erhöht werden, indem man einige Komponenten der Anlage verfeinert, wie beispielsweise das Ausmaß und die Effizienz der Zuluftführung; es handelt sich um einfache Steuerungsmaßnahmen, die jedoch, das bereits sehr hohe Einsparungspotential, das wir mit der Modernisierung erreicht haben, weiter steigern werden.

Höhere Effizienz

Die Technologie des ROBOX Schraubenkompressors sorgt somit für eine höhere Effizienz im Vergleich zu anderen Lösungen auf dem Markt, dank des besonderen Motors mit Permanentmagneten. Dieser sorgt dafür, dass die Maschine einen Wirkungsgrad über IE4 erreicht, da er in der Lage ist, die gleiche Betriebskapazität auch bei niedrigen Drehzahlen zu erhalten. Diese grundlegende Eigenschaft garantiert, dass die in Rubiera angewendeten Lösungen sich voll und ganz in das breiter angelegte Projekt zur Optimierung der Energieeffizienz und der Betriebskosten eingliedern, das die Iren-Gruppe verfolgt.

Auch das Fehlen von verschleißanfälligen Riemen und Getriebeelementen bei der Robuschi Technologie ist ein großer Vorteil, da es keine Komponenten gibt, die sich durch die Bewegung abnutzen. So ist für einen niedrigeren Wartungsbedarf und eine Eigensicherheit der Kompressoren gesorgt. Dieser Aspekt ist besonders wichtig für die Verwaltung von Anlagen, die Technologien benötigen, welche unter besonderen Bedingungen, z.B. bei der Kläranlage, und mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit funktionieren. „Ein nicht unerheblicher Wert“, so Canovi, „weil sehr innovative Technologien oft langfristig bestehenden Mängeln abhelfen.“

Ein replizierbares Schema

Die Anlage in der Provinz Reggio Emilia stellt für Iren auch eine Art Test dar, um zu prüfen, ob die Lösung auch bei anderen Strukturen der Gruppe installierbar ist. „Wir haben mehrere Anlagen, die dasselbe Einstellungsschema der Kläranlage in Rubiera aufweisen, d.h. parallele Leitungen, die jeweils von einer eigenen Maschine gespeist werden. Wir evaluieren daher die Möglichkeit, diese Konfiguration auch in anderen Anlagen zu replizieren und dasselbe Funktionsschema, jedoch angepasst an die unterschiedlichen Abmessungen und Baugrößen, nachzubauen.“

Die Installation des Steuersystems und die Modularität des Robuschi Systems wird auch die Erreichung dieses Ziels ermöglichen. Schließlich dürfen wir nicht vergessen, dass diese Effizienzverbesserungen es ermöglichen, sowohl für die eingeführte Logik, als auch für die ausgetauschten Maschinen Energieeffizienz-Zertifikate - besser bekannt als weiße Zertifikate - zu beantragen.

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