Käsereien brauchen Milch. Unzweifelhaft. Aber es ist auch viel Wasser im Spiel, wenn Käse in großem Stil hergestellt wird – sowohl im Produktionsprozess als auch für Reinigungszwecke. Bei der Käserei Goldsteig wird das Abwasser in großen Tanks gesammelt und soweit aufbereitet, dass es in die Kanalisation geleitet werden kann. Zur Reinigung nutzt man – wie in modernen Kläranlagen üblich – geeignete Bakterienstämme. Die sind auf ausreichende Sauerstoffzufuhr angewiesen, um erstens ihre Reinigungswirkung zu entfalten und zweitens sich fortpflanzen zu können, sodass der Prozess kontinuierlich aufrecht erhalten wird. Den lebensnotwendigen Sauerstoff erhalten diese Bakterien von Gebläsen, die Druckluft in die Wasserbecken oder -tanks einblasen. Da sie ständig im Einsatz sind, sind sie in der Regel für rund die Hälfte des Energiebedarfs in einer Kläranlage verantwortlich. In der Regel versteckt sich genau dort ein sehr hohes Einsparpotenzial.
Bei Goldsteig standen Modernisierungen der Belüftung an. Dies war eine gute Gelegenheit, die Anlage insgesamt auf den Prüfstand zu stellen und auch im Hinblick auf mögliche Energiekosteneinsparungen im Gebläsebereich etwas zu tun. Bisher hatte die der Käserei ein klassisches Drehkolbengebläse eingesetzt.
Nach genauer Prüfung fiel die Wahl nun auf ein neues Schraubengebläse von Kaeser. Aus mehreren Gründen. Die Aufbereitung der Käserei weist eine relativ hohe Einblastiefe auf, bei der die üblicher Weise in Kläranlagen mit niedrigeren Einblastiefen verwendeten Drehkolbengebläse an ihre thermischen Belastungsgrenzen kommen. In einem solchen Fall sind Schraubengebläse von Vorteil, weil sie durch den Einsatz einer wesentlich effizienteren Verdichtungstechnologie deutlich niedrigere Betriebstemperaturen als Drehkolbengebläse aufweisen. So ist auch bei einem Betriebsdruck von rund 1.000 mbar Überdruck, wie er sich durch die bei Goldsteig vorhandene hohe Einblastiefe ergibt, ein zuverlässiger Betrieb auf Dauer sichergestellt.
Energiekosten um ein Viertel gesenkt
Ein weiterer Grund für den Wechsel der Technologie war, dass durch den Einsatz von Schraubengebläsen die Energiekosten um rund 25 Prozent gesenkt werden konnten. Schraubengebläse sind zwar in der Anschaffung aufgrund der komplexeren Technologie etwas teurer, arbeiten aber in der Regel effizienter und somit kostengünstiger als Drehkolbengebläse. Letztere verdichten die Luft nicht im Block selbst. Sie nehmen vielmehr ein bestimmtes Volumen an Luft in die Arbeitskammer auf, schließen diese durch die Drehung ab und bringen sie in derselben Größe mit der Ausschubseite in Verbindung, wo der Inhalt ausgeschoben wird. Die sich trotzdem ergebende Druckerhöhung auf maximal 1.000 mbar erfolgt nur dadurch, dass bereits verdichtete Luft zurückströmt.
Im Unterschied dazu sind die Rotoren bei Schraubengebläsen in sich verdreht, was eine Verkleinerung des eingeschlossenen Luftvolumens innerhalb des Blocks und somit eine innere Verdichtung ermöglicht. Außerdem können Schraubengebläse mit höheren Drehzahlen der Rotoren arbeiten, wodurch die Effizienz noch weiter gesteigert werden kann.
Neuste Ausführungen mit innovativem Schraubenprofil
Schraubengebläse allerneuster Bauart, wie sie erst seit kurzem auf dem Markt sind, verfügen zusätzlich über technische Neuerungen, die die Effizienz im Vergleich zu derzeit bereits verbreiteten Schraubengebläsen nochmals im nahezu zweistelligen Bereich steigert. Erstens durch besonders effizient gestaltete Schraubenprofile, wie zum Beispiel das Sigma-Profil, das weitere deutliche energetische Vorteile erzielt.
Zweitens unterscheiden sich die neusten Modelle über ein internes Kühlkonzept, das Ölpumpe und Ölkühler überflüssig macht. Geräte früherer Generationen sind meist mit einer separat angetriebenen Ölpumpe mit Ölkühler ausgestattet. Sie soll die thermische Stabilität und die Schmierung sicherstellen. Allerdings benötigen diese Komponenten zusätzliche Antriebsleistung und beinhalten Verschleißteile. Die neuen Ausführungen sind darüber hinaus mit einem wirkungsvollen Dichtungskonzept versehen, das den Einsatz einer Unterdruckpumpe überflüssig macht. Der Verzicht auf Nebenaggregate sowie auf eine Ölumlaufschmierung erhöht zusätzlich die Langlebigkeit der Maschinen.
Eine weitere Besonderheit der hauptsächlich für den Druckbereich von 500 bis 1.100 mbarÜ vorgesehenen Schraubengebläse ist ihre Konzeption als Komplettanlage, die nach dem Prinzip Plug and Play anschlussfertig geliefert werden. Das vereinfacht die Installation und senkt den damit verbundenen Aufwand.
Schraubengebläse für den Dauerbetrieb
Das alles bedeutet jedoch nicht, dass nicht auch die Anwendung von Drehkolbengebläsen sinnvoll sein kann. Welche Technik, also ob Schrauben- oder Drehkolbengebläse, optimal ist, hängt von verschiedenen Kriterien ab, die im Einzelfall geprüft werden müssen. So spielt, wie oben bereits genannt, die Einblastiefe genauso eine Rolle wie zum Beispiel auch die Nutzungsdauer des Gebläses. Ist das Gebläse im Dauereinsatz – was bei Kläranlagen häufig der Fall ist – dann rechnet sich die Investition in ein Schraubengebläse sehr schnell. Bei diesem Schraubengebläse sind zwar die Anschaffungskosten aufgrund der aufwendigeren Technik etwas höher, aber der Vorteil der günstigeren Energiekosten bei Dauerbetrieb relativieren diese in kürzester Zeit.
Je nach Anwendung und Umfang des Einsatzes von Gebläsen kann es auch Sinn machen, eine Mischausstattung aus Schrauben- und Drehkolbengebläsen zu wählen. Werden für eine Station mehrere Gebläse benötigt, können zum Beispiel Schraubengebläse als Dauerläufer konstant eingesetzt werden und Drehkolbengebläse dazu dienen, die nur wenig benötigte Spitzenlast abzudecken.
