Gerhard Vogel
Ob in der Abfüllung, zur Mischung verschiedenster Rezepturen oder auch in Sekundärprozessen wie der Wasseraufbereitung – kein Bereich eines modernen Produktionsbereichs in der Getränkeindustrie kommt ohne Pumpen aus. Einer der größten Kostenfaktoren bei den Lebenszykluskosten sind die Energiekosten. Vor allem dann, wenn Pumpensysteme kontinuierlich in der Produktion in Betrieb sind. Gerade in älteren, bereits installierten Systemen schlummern meist erhebliche Potenziale zur Energieeinsparung. Das kommt daher, dass der Großteil aller Pumpenantriebe überdimensioniert ist, da Planer und Anwender sie auf den Worst Case ausgelegt haben. Diese überdimensionierten Pumpen verbrauchen unnötig Energie, da sie mit voller Leistung laufen und alle Volumenstromänderungen zum Teil auch heute noch über Drosselventile erfolgen. Anders bei der Drehzahlregelung. Hier sorgt die Anpassung der Drehzahl und damit der Förderleistung für eine Verschiebung des Betriebspunkts auf der Anlagenkennlinie hin zum energiesparenden Betrieb. Denn es sinkt nicht nur der Durchfluss in der Anlage, sondern vor allem auch der Energieverbrauch der jeweiligen Pumpe. Insgesamt betrachtet können Anwender von Pumpenantrieben pro Jahr ca. 15 Mrd. kWh einsparen.
Moderne Geräte, wie die modularen VLT-Frequenzumrichter von Danfoss, setzen genau dort an und fahren die Pumpen drehzahlgeregelt stets im optimalen Betriebspunkt. Sie lassen sich durch steckbare Erweiterungsmodule jederzeit an die jeweilige Applikation anpassen. Dabei können Anwender die VLT-Frequenzumrichter sowohl zentral in Schalträumen oder Schaltschränken einsetzen – die Geräte unter-stützen Motorleitungslängen bis 150 m geschirmt und 300 m ungeschirmt – als auch aufgrund der hohen Schutzart bis IP 66 direkt in den hygienekritischen Bereichen montieren. Durch eine robuste Lackierung halten die Umrichter auch häufigen Reinigungszyklen stand. Neben der eigentlichen Drehzahlregelung bieten die modularen Antriebe darüber hinaus weitere Funktionen, die Energiekosten zusätzlich zu senken. Eine dieser Möglichkeiten ist die automatische Energieoptimierung, kurz AEO. Damit lässt sich durch Absenkung der Motorspannung im Teillastbetrieb eine zusätzliche Energieeinsparung von ca. 5 % erreichen, was sich über die gesamte Lebenszeit deutlich bemerkbar macht. Eine weitere Möglichkeit bietet ein vorhandener Energiesparmodus oder Sleep-Modus. Er erlaubt einem Pumpensystem, das bei minimaler Drehzahl arbeitet und nahezu keine Last aufnimmt zu stoppen. Steigt die Leistungsnachfrage im System wieder an, erkennt ein Frequenzumrichter mit dieser Funktion dies automatisch und regelt auf den erforderlichen Durchfluss. So läuft die Pumpe nur, wenn sie tatsächlich benötigt wird.
Alternativ bietet Danfoss auch spezielle Geräte für den dezentralen Einsatz in der Getränkeanlage an. Die VLT Dezentral FCD 300 überzeugen durch eine pulverbeschichtete, absolut glatte Oberfläche ohne Schmutznester und lassen sich daher ebenfalls auch dort installieren, wo aggressive Reinigungsmedien und Feuchtigkeit ihren Tribut fordern. Auch der Frequenz-umrichter selbst benötigt Energie zum Regeln und Steuern. Die Danfoss-Frequenz-umrichterserien verfügen über einen hohen Wirkungsgrad von mehr als 98 %, wobei Netzdrossel und EMV-Filter mit berücksichtigt sind.
