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9 | 2014

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TECHNIK UND MANAGEMENT

TECHNIK UND MANAGEMENT Luft/Lärm Bei der Raumlufttechnik von Gießereien geht es darum, die verschmutzte Luft zuverlässig aus den Produktionshallen abzuführen und gleichzeitig die darin enthaltene Heiz- und Prozesswärme zu nutzen. ImFolgenden ein Beispiel für ein individuell zugeschnittenes Anlagenkonzept. Die Absaug- und Filteranlagen vom TypZPF sind platzsparend außerhalb der Halle errichtet. Absaugtechnik hilft Energiekosten sparen Katrin Herbers Der Gussbereich istneben demWerkzeug- und dem Komponentenbau das dritte große Standbein der Grunewald Gruppe. Das internationale Unternehmen beschäftigt an sechs Standorten weltweit 240 Mitarbeiter. Einen Namen gemacht hat sich Grunewald unter anderem als einer der europaweit führenden Hersteller von dünnwandigen Aluminium-Strukturteilen für den Automobilbereich, für die Halbleiterindustrie und den Maschinenbau. „Die Erweiterung der Gießerei in Bocholt im Jahr 2013 auf insgesamt 2800 m 2 war ein wichtiger Schritt in Richtung Zukunftssicherung. So konnten wir den gesamten Produktionsprozess aneinem Standort bündeln und neu strukturieren“, schildert Ulrich Grunewald, der das Familienunternehmen gemeinsam mit Vater Christian und BruderPhilipp leitet. Bei der in diesem Zusammenhang neu zu gestaltenden Absaugtechnik entschied sich das Unternehmen für eine Lösung des AnbietersTekaAbsaugund Entsorgungstechnologie aus dem westfälischen Velen. „Den Ausschlag für diese Wahl gab, dass wir ein individuell auf die Gegebenheitenbei Grunewald zugeschnittenes raumlufttechnisches Konzept erhielten, das nicht nur unsere Beschäftigten schützt, sondern sich auch als besonders energieeffizient erweist“, erklärt Ulrich Grunewald. DieKernfrage, dersichdie Ingenieure bei Teka stellen mussten, lautete: Wie lässt sich die verschmutzte Luft zuverlässig ausder Halle schaffen,ohne dabei die Heiz- und Prozesswärme zu verschwenden? In der Formerei sowie bei der mechanischen und thermischen Regenerierung des Formsands entstehen neben Stäuben unterschiedliche gesundheitsgefährdende Schadstoffe, die getrennt voneinander abgesaugt und verwertet werden müssen. Grunewald entschied sich für ein System, das auf denPrinzipiender Luftrückführung und der Wärmerückgewinnung basiert. System mit 13 Absaugund Filteranlagen Herzstück des Systems bilden acht Absaug- und Filteranlagen vom Typ ZPF-drei für die thermische Regenerierung und die Formerei sowie weitere fünf für die mechanische Regenerierung. Sie sind platzsparend außerhalb der Halle errichtet und zeichnen sich durch eine hohe Absaugleistung,große Filterfläche und langeFilterstandzeiten aus. Über viele Erfassungsstellen wird die belastete Luft nah an der Entstehungsstelle abgesaugt und über Rohrleitungen zu den jeweiligen Filteranlagen geführt. Um abrasivem Verschleiß vorzubeugen, ist die Wandung der Stahlrohre 3mmstark. Bei einem Volumenstromvon 15 000 m 3 /h (thermische Regenerierung und Formerei) sowie 30 000 m 3 /h (mechanische Regenerierung und Silos) ist das System in der Lage,große Staubmengenzuentfernen. In den Anlagen durchläuft die verschmutzte Luft einen intensiven Reinigungsprozess. Sie sind jeweils mit neun Patronen à15,6 m 2 Filterfläche ausgestattet. Bei 72 Patronen addiert sich dies zu einer Gesamtfilterfläche von 1120 m². Die Patronen lassen sich bei geringem Strom- und Druckluftverbrauch automatisch abreinigen, ohne dass der Betrieb unterbrochen werden muss. Einfach zuentsorgende Big Bags fangen denReststaub auf.Eine Simatic- Steuerung von Siemens steuertden Anlagenbetrieb. DieBedienung und Visualisierung der Filteranlagen erfolgt über TouchPanels. Saubere Luft ohne Wärmeverlust Nach dem Filterprozess wird die von Stäuben gereinigte und bereits er- 40 UmweltMagazin September 2014

Bilder (3) Teka Der Staub, der bei der mechanischen Regenerierung freigesetzt wird, wird über eine großflächige Deckenabsaugung entfernt. In der Thermischen Regenerierung wird die schadstoffhaltige Luft über viele Absaugstellen zur Filteranlage geführt. wärmte Luft aus der mechanischen Regenerierung und den Sandsilos über eine Rohrleitung mit Ausblasgittern vollständig in die Halle zurückgeführt. Möglich wird dies vor allem durch den hohen Stand der Filtertechnik: Die Patronen entsprechen der Staubklasse M. Siesind gemäß DIN EN 60335–2–69 für Stäube mit einem Arbeitsplatzgrenzwert 9 0,1mg/m 3 Luftgeeignet, derweit unter den in Gießereien geltenden Grenzwertenliegt. Darüber hinaus scheiden sie selbst feine Stäube ineiner Größenordnung von 0,2 bis 2µm zu mehr als 99,9 Prozent ab(Prüfstaub 200 mg/m 3 Quarzstaub). Die Arbeitsplatzgrenzwerte für Emissionen inGießereien werden so in Vorteilhafte mechanisch-thermischeSandregenerierung der Regel bei weitem unterschritten – die emittierteLuftist meistreinerals die zugeführte Umgebungsluft. Zugleich wird die vorhandene Wärme sehr gut genutzt. Auf Belüftungsanlagen, die Frischluft inden Raum tragen und erhitzen, kann der Betreiber verzichten. Das spart vor allem im Winter Energie und schont die Umwelt. Im Sommer kann die Abluft nach draußen geleitet werden. „Die Energiekosten schnellen immerweiternachoben.Indieser Situation die erwärmte Luft inden kalten Monaten ungenutzt nach draußen zu blasen, wäre pure Verschwendung“, konstatiert UlrichGrunewald. Bei Verbrennungsprozessen in der thermischen Regenerierung entstehen Die neue, seit vergangenem Jahr bei Grunewald eingesetzte Sandaufbereitungsanlage arbeitet besonders ressourcenschonend und kostensparend. Sie verfügt neben der mechanischen auch über eine thermische Regenerierungsstufe, die den Sand während eines Brennprozesses ineinem etwa 700 °C heißen Ofen vom Binder trennt. Der Großteil des Sandes steht danach in sehr guter Qualität wieder zur Verfügung. Esfallen nur rund 10 Prozent Ausschuss an, der durch Neusand ersetzt werden muss. Dies schont die Umwelt und die Finanzen, daim Vergleich zur bislang üblichen, rein mechanischen Aufbereitung die Kosten für Entsorgung und Neuanschaffung deutlich gesenkt werden. neben Stäuben auch Gase. Anders als bei der mechanischen Regenerierung muss die abgesaugte Luftdahernachaußen geleitet und Frischluft zugeführt werden. Mit Hilfe eines Kreuzwärmetauschers kann vor allem die Abwärme des Ofens genutzt werden, um die Zuluft auf 35 °C zu erhitzen und über eine Rohrleitung gleichmäßig in der Halle zu verteilen. Der Wärmetauscher hat bei einer angenommenen mittleren Außentemperatur von 10°C im Jahr einen Wirkungsgrad von 57,8 Prozent und eine Heizleistung von 227Kilowatt. Schnelle Amortisation „Nach unseren Berechnungen haben sichdie Investitionenindas Absaugsystem inknapp acht Jahren amortisiert“, sagt UlrichGrunewald. „Hinzukommt: In der Regelsteigt die Temperatur in der Halle so stark an, dass die Heizungsanlage nach unten reguliert oder sogar ganz ausgeschaltet werden kann, was die Kosten weiterreduziert.“ Katrin Herbers, Teka Absaug- und Entsorgungstechnologie GmbH, Velen, katrin.herbers@teka.eu UmweltMagazin September 2014 41

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