Das Unternehmen Aerzen gehört international zu den führenden Herstellern von Maschinen zur Förderung und Verdichtung von Gasen. Am Hauptstandort im gleichnamigen niedersächsischen Aerzen entstehen Produkte für zahlreiche industrielle Branchen. Das Portfolio beinhaltet Drehkolbenverdichter und -gebläse, Turbogebläse, Schraubenverdichter und Gaszähler. Sie werden unter anderem in der Chemie- und Verfahrenstechnik, Schüttgutindustrie, Druckluft-, Umwelt-, Prozessgas-, Stahlwerks-, Kälte- und Klimatechnik sowie im maritimen und Biogas-/Biomethan-Umfeld verwendet. Bisher ließen sich mit herkömmlichen Drehkolbengebläsen nur Drücke bis 1 bar Höchstdruck erzielen. Darüber mussten Schraubenkompressoren genutzt werden, die einstufig aber für deutlich höhere Drücke von 2 oder 3,5 bar ausgelegt sind. Sie erweisen sich damit für sehr niedrige Drücke bauartbedingt als zu aufwändig und daher in der Investition zu teuer. Hier hat Aerzen erfolgreich den Hebel angesetzt: Mit den neuen ölfrei verdichtenden Aggregaten der Baureihe Delta Hybrid hat das Unternehmen eine Symbiose geschaffen, welche die Vorteile beider Systeme vereinigt. Dabei tendieren die Anlagen für niedrigere Drücke eher zu einem Gebläse, für höhere Drücke zu einem Schraubenverdichter.
Die Delta-Hybrid-Anlagen sind für all jene Einsatzfälle konzipiert worden, bei denen Luft und neutrale Gase im Druckbereich bis 1,5 bar gefördert werden müssen. Sie stehen in folgenden Leistungsbereichen zur Verfügung:
Volumenströme: 10 bis 70 m³/min (110 bis 9.000 m³/h)
Einsatzbereiche: für Luft- Über- und Unterdruck
Druckbereich: 0 bis 1,5 bar
Saugbereich: bis –0,7 bar
Die in den Drehkolbenverdichtern der Baureihe Delta Hybrid eingesetzten Hybrid-Motorstarter von Phoenix Contact, die Motoren bis 4 kW (3 x 9 A) starten und reversieren können, kombinieren verschleißfreie Halbleiter- und robuste Relais-Technik, die von einem Mikrocontroller gesteuert werden. Während die Halbleiter die Ein- und Ausschaltvorgänge der Motoren übernehmen, führen die Relaiskontakte den Strom verlustfrei. Daraus resultieren ein schonendes Schalten sowie eine erhebliche Entlastung der Relaiskontakte. Darüber hinaus spart der Ansatz aufwändige und teure Kühlkörper ein. Weiterer Pluspunkt: Die Lebensdauer der Hybrid-Motorstarter verlängert sich im Vergleich zu rein elektromechanischen Schaltgeräten (Schützen) um den zehnfachen Wert, was wiederum die Wartungskosten niedrig hält. Ferner reduziert die integrierte interne Last- und Verriegelungsschaltung den Verdrahtungsaufwand deutlich, da für den Hauptstromkreis lediglich sechs Anschlüsse verbunden werden müssen. Vier auf der Frontseite der Motorstarter angebrachte LEDs zeigen den Gerätestatus – Betriebsspannung, Rechts- und Linkslauf sowie Error – in unterschiedlichen Farben an. Hier lässt sich auch der Motornennstrom stufenlos einstellen. Zudem beinhaltet der Motorstarter einen potentialfreien Wechslerkontakt, der eine Fehler-Rückmeldung beispielsweise in die Leitstelle ermöglicht.
Wenig Platzbedarf und Aufwand
In den Delta-Hybrid-Anlagen übernimmt der Hybrid-Motorstarter ELR H3-IES-SC-24DC/500AC-2 das Schalten des Schallhaubenlüfters inklusive des Motorschutzes. Der Axiallüfter sorgt für die Kühlung des Hauptmotors und der Nebenaggregate. In der Vergangenheit wurde diese Anforderung mit mechanischen Schützen und einem Motorschutzschalter umgesetzt. Neben einem entsprechend großen Schaltschrank führte dies zu höheren Kosten. Weil das Gehäuse des Hybrid-Motorstarters lediglich 22,5 Millimeter breit ist, benötigt die Komponente deutlich weniger Platz, denn sie kombiniert vier Funktionen in einem Gerät. Die Hybrid-Motorstarter zeichnen sich ferner durch einfache Montage der Module, weniger Verdrahtungsaufwand und einen einstellbaren Motorschutz aus, der den Motor gegen eine mögliche Überlast absichert.
Ein weiterer Vorteil des Hybrid-Motorstarters ergibt sich daraus, dass das Gerät den Motor je nach Bedarf bis zur höchsten Sicherheitskategorie PL e und SIL 3 sicher abschaltet. In den Schraubenverdichtern Delta Screw von Aerzen, die über einen 400-VAC-Ölnebelabscheider verfügen, wird ein zusätzlicher Hybrid-Motorstarter genutzt. Der Ölnebelabscheider, der über einen Flansch mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, zieht den Ölnebel durch Unterdruck aus dem Ölraum. Aufgrund der Zentrifugalwirkung kondensiert das Öl und fließt dann durch das Saugrohr zurück in den Ölraum. Im Maschinen- und Anlagenbau gehören die Planung und Sicherstellung eines zuverlässigen Betriebs zu den Standard-Aufgaben der Hersteller. Neben der Auswahl geeigneter Komponenten und Systeme kommt es vor allem auf eine sichere Motoransteuerung an. In diesem Umfeld spielt der Hybrid-Motorstarter seine Stärken aus, indem er durch seine Zuverlässigkeit zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit beiträgt. Wegen der geringen Stromaufnahme der Steuereingänge lassen sich die Geräte direkt durch die SPS ansteuern. Die Hybrid-Motorstarter sind in verschiedenen Varianten erhältlich, sodass der Anwender seine Applikation technisch und wirtschaftlich optimal ausführen kann. Zulassungen wie ATEX, Germanischer Lloyd und UL erlauben die Verwendung in vielen industriellen Bereichen.
