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10/11 | 2012

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Special Trink-, Prozess-

Special Trink-, Prozess- und Abwasser Bild: Fuchs Petrolub AG Prozessabwasser kostengünstigaufbereiten 10 Prozent geringerer Preis der Anlage die jährlichen Betriebskosten um lediglich 3,5 Prozent reduziert. Andere Faktoren haben hier einen wesentlich größerenEinfluss. Insofernist derPreis ein wichtiger Faktor, jedoch sollte erallein nicht ausschlaggebendfür die Entscheidung für einenHerstellersein. Moderne Vakuumdestillationsanlagenmüssenfür den mannlosen Betrieb gerüstet sein. Eine vernünftige, selbsterklärende Visualisierung erleichtert den Betrieb. Bildschirmgeführte Wartungshinweise und -anleitungen helfen dem Bediener die notwendigen Arbeiten effizient auszuführen. Eine halbe Stunde Mehrarbeit pro Tag, im Zusammenhang mit derBedienung derAnlage erhöht die Betriebskosten um mehr als 5Prozentund hat damit einengrößeren Einfluss alsein um 10 Prozent niedrigererPreis. Auch die Wartungsfreundlichkeit und Zuverlässigkeit der Anlage sollte betrachtetwerden. Um teureStillstandszeiten zu vermeiden, sollte si- Motorblockbearbeitung mit Emulsion Angesichts hoher Aufbereitungskosten suchen Unternehmen günstige Wege, um ihre Abwässer zu verarbeiten. Eine Lösung sind Vakuumdestillationsanlagen. Sie haben sich längst als zuverlässige und wirtschaftliche Methode zur Aufbereitung von industriellen Prozessabwässern amMarkt etabliert. Doch bei ihrem Einsatz gibt es einiges zubeachten. Entscheidend ist die Wahl des richtigen Verdampfers und des passenden Verfahrens. Jochen Freund AmBeispiel eines metallverarbeitendenBetriebes,der jährlichgut 2500 Kubikmeter (m³) verbrauchte Kühlschmierstoffemulsionen entsorgen muss, wird imFolgenden eine vereinfachte Lebenszykluskostenanalyse als Instrument zurEntscheidungsvorbereitung beschrieben. Der Betrieb bezahlt etwa 80 Euro/m³ für die Entsorgung der Altemulsionen. Das entspricht Entsorgungskosten von200 000 Euro proJahr. Durch hausinterne Aufbereitung der Emulsionen lassen sich inzehn Jahren zwischen 1,2 und 1,3 Millionen Euro einsparen. Dem metallverarbeitenden Betrieb liegen Angebote von mehreren Herstellern von Vakuumdestillationsanlagen vor. Die Angaben über Kapazität undEnergieverbrauchder einzelnen Herstellersind uneinheitlichund nicht direkt miteinander vergleichbar.Außerdem sind diese nicht ausreichend, um die Gesamtwirtschaftlichkeit einer Vakuumdestillationsanlage klar zu erkennen. Weitere wichtigeAspekte sindEntsorgungskosten für Verdampfungsrückstände und Bedien- und Wartungsaufwand. Kostenarten, die bei allenAnbietern praktischgleichsind, werden nicht betrachtet, weil sie auf die Investitionsentscheidung keinen Einfluss haben. Folgenden Kostenblöcke werden dagegenuntersucht: 7 Abschreibung, 7 Bedien-und Wartungsaufwand, 7 Konzentratentsorgungskosten, 7 Energieverbrauchsowie 7 Ersatzteile und Betriebsmittel. Investitionskosten mit wenig Einfluss auf Betriebskosten Die Abschreibung über die zu erwartende Nutzungsdauer der Anlage von zehn Jahren macht in etwa ein Drittel der Betriebskosten einer Vakuumdestillationsanlage aus. Bei genauer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass ein um 26 UmweltMagazin Oktober -November 2012

chergestellt werden, dass der nächste Servicestützpunkt nicht zu weit entferntist und Ersatzteilezeitnah geliefert werden können. Aufkonzentration und Stromkosten müssen im Verhältnis stehen Üblich ist es, den Energieverbrauch von Vakuumdestillationsanlagen in Wattstunden(Wh) proLiter aufbereitetem Wasser anzugeben. Obwohl der Stromverbrauchwichtig ist, bietet diese Angabe keine ausreichende Information über die Wirtschaftlichkeit eines Vakuumdestillationssystems. Die Stromaufnahme desVerdampfersist direkt abhängig von der am Ende des Zyklus erreichtenAufkonzentration. Insofern muss der Parameter Stromverbrauch zusammen mit den Konzentratentsorgungskosten betrachtet werden. Es kann durchaus Sinn machen, etwas mehr Strom zu verbrauchen, wenn dadurch die Eindampfrate steigt und die Konzentratentsorgungskosten sinken. Während die Stromkosten nur wenig Einfluss auf die Gesamtwirtschaftlichkeit haben, kann eine um 10 bis15ProzenthöhereAufkonzentration die Betriebskosten um 4Prozent senken. Und gerade bei der Aufkonzentration gibt es große Abweichungen zwischen den einzelnen Anbietern, sodass es sich rentiert, dieses Thema im Detail zu betrachten. Es gilt letztendlichimBetrieb mit verunreinigtem Prozesswasser die optimale Einstellung der Vakuumdestillationsanlage zufinden, das heißt die Eindampfrate zu definieren, bei der die Summe aus Konzentratentsorgungskosten und Stromkosten ihr Minimum erreicht. Dafür sollte eine Vakuumdestillationsanlage alle relevanten Daten über einenlängerenZeitraum aufzeichnen, um eine zielführende Auswertung und Einstellung der Anlage zu ermöglichen. Vor- und Nachbehandlung Geht man noch einen Schritt weiter und betrachtet nicht nur die Vakuumdestillationsanlageselbst, sondernauch die Peripherie, wird es nochinteressanter. Denn nicht jedes Prozesswasser kann ohne Vorbehandlung destilliert werden.Daherist zu klären, welche Vorbehandlungsschritte notwendig sind, um das reibungslose Funktionieren der Vakuumdestillationsanlage zugewährleisten. Grafik 1: Zusammensetzung der Betriebskosten und mögliche Abweichungen Grafik 2: Bedienaufwand, Aufkonzentration und Verbrauchswerte im Vergleich zum Preis In vielen Fällen könnensoKosten für die Aufbereitung von Frischwasser gespart werden.Aber entsprichtdie Destillatqualität den Prozessanforderungen, oder isteine Nachbehandlung erforderlich? Die Destillatqualitäten verschiedener Hersteller von Vakuumdestillationsanlagen unterscheiden sichbei gleichem Prozesswasserteilweise erheblich. Insofern empfiehlt essich letztendlich diese anwendungsspezifischen Faktoren indie Betriebskostenanalyse zu integrieren. Grafiken (2): H2O GmbH Fazit Während der Kostenblock „Ersatzteile und Betriebsmittel“ aufgrund der geringen Unterschiede zwischen den einzelnen Herstellern zu vernachlässigen ist, nehmen Verbrauchswerte und Bedienaufwand einen erheblichen Einfluss auf die Kaufentscheidung. Sie haben einenumFaktor 3höheren Einfluss aufdie Betriebskosten derAnlage als die Investitionskosten. Grafik 1zeigt dieZusammensetzung der Betriebskosten und die möglichen Abweichungen (je nach Herstellerangaben), Grafik 2stellt den im Vergleich zum Preis höheren Einfluss von Bedienaufwand, Aufkonzentration und Verbrauchswertedar.Imbetrachteten Beispiel betragen die Einsparmöglichkeiten durch die Vakuumdestillationsanlage1,2 bis1,3 Millionen Euro. Mehr als 10 Prozent davon (140 000 Euro) hängen von der Entscheidung fürdie Anlage mit dengünstigsten Betriebskosten ab. Die Lebenszykluskostenanalyse erweist sich somit als gute Grundlage für die Entscheidungsfindung. DieEntscheidung für einenHersteller von Vakuumdestillationsanlagen ist nicht leicht. Es gilt sehr viele Faktoren zu betrachtenund gegeneinanderabzuwägen. Auch in Zeitenknapper Budgets zeigt sich, dass der Preis nicht der alles entscheidende Faktor ist. Bedienaufwand und Konzentratmengen beziehungsweise -entsorgungskosten haben mehr Einfluss auf die Betriebskosten als eingünstiger Preis. Es empfiehlt sichdaher imLaufe des Projektes die Faktoren Bedienaufwand, Zuverlässigkeit, Serviceintensität und Servicequalität genau zu betrachten. Am Ende sichert nicht die günstigste Vakuumdestillationsanlage die Gewinne von morgen, sondern die Anlage mit dengünstigsten Betriebskosten. Dipl.-Ing. Jochen Freund, H2O GmbH process water engineering, Steinen, jochen.freund@h2o-gmbh.com UmweltMagazin Oktober -November 2012 27

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