Kein Betreiber mag Anlagenstillstände. Doch im Zementwerk oder in der Brauerei haben Ausfälle meist ausschließlich Kosteneffekte. Arbeitet die Kläranlage nicht mehr, werden die Folgen hingegen schnell unabsehbar. Weder bei der industriellen, noch bei der kommunalen Abwasseraufbereitung mag man sich vor Augen führen, was passiert, wenn die Pufferbecken überlaufen. Um das Horrorszenario zu verhindern, setzen die meisten Betreiber von biologisch arbeitenden Klärwerken auf Redundanz und großzügige Kapazität. Effizienzprediger hören das allerdings gar nicht gern. Schließlich variiert der Bedarf in fast jeder Abwasseraufbereitung nicht nur im Laufe eines Tages ständig. Auch wochenweise, ja selbst abhängig von den Jahreszeiten können ganz unterschiedliche Mengen Abwassers anfallen. Und wenn der Durchsatz niedrig ist, wird Kapazität verschenkt. „Man muss bedenken, dass in den Belebungsbecken 60 bis 80 Prozent des gesamten Energiebedarfs einer Kläranlage anfällt“, gibt Stephan Brand zu bedenken. Der Marketingleiter der Aerzener Maschinenfabrik kennt die Branche - und weiß, dass auch hier der Wunsch nach Effizienz beim Energieeinsatz groß ist. Eine Umfrage des Unternehmens hat ergeben, dass das Thema bei 87 Prozent der Kunden als wichtig bis sehr wichtig wahrgenommen wird.
Neue Maschine für ein noch breiteres Spektrum
Für die Aerzener Grund genug zu handeln. Schließlich machen Gebläse bei ihnen rund die Hälfte des Umsatzes aus. In Klärwerken kommen bisher vor allem das Drehkolbengebläse Delta Blower und der vor zwei Jahren vorgestellte Drehkolbenverdichter Delta Hybrid zum Einsatz. Kleine und mittlere Volumenströme decken sie zuverlässig ab. Und im Verbund bieten sie vor allem durch ihren breiten Regelbereich von 25 bis 100 Prozent die Möglichkeit, ganz an den Bedarf angepasst jederzeit das benötigte Volumen zu liefern. Doch in Aerzen wird man nicht müde, das Spektrum der angebotenen Möglichkeiten zu erweitern. Auch den Weg in die Ferne scheut das Unternehmen dafür nicht - nach Fernost, um genauer zu sein. Ganz genau: Südkorea. Von einer koreanischen Firma hat die Aerzener Maschinenfabrik im November 2010 die Technologie übernommen, im Oktober vergangenen Jahres fand dann der Aufbau der Aerzener Produktion mitsamt Maschinen, Gebäude und nunmehr 35 Mitarbeitern statt. Ein Distributionsvertrag bestand seit längerem, und so lag es nahe, die bewährte Technologie ins Aerzener Portfolio einzugliedern. Die Fertigungstiefe wird dabei beibehalten. „Wir sind der einzige Hersteller von Turbogebläsen, der alle Komponenten selbst produziert“, berichtet Brand stolz. „Das Laufrad, der Motor, der Frequenzumrichter und die Steuerung - alles ist ideal aufeinander abgestimmt.“ Am ungewöhnlichsten ist sicher, dass die Entwickler selbst die Gestaltung des Laufrads in die eigene Hand genommen haben. Und um wirklich alles etwas anders zu machen, gießen die Aerzener es aus Edelstahl. „Dadurch wird es sehr robust, und man kann durch die hohe Festigkeit ganz andere Toleranzen und Durchmesser fertigen, als das bei herkömmlichen Laufrädern aus Aluminium möglich ist“, erklärt der Marketingleiter. „Das verbessert die Aerodynamik und damit auch den Wirkungsgrad.“ Brand kann noch mehr zum Innenleben des Turbogebläses Generation 5 erzählen. Mit dem aerodynamischen Luftspaltlager steckt sogar Raumfahrttechnik im Turbogebläse. Die simpel klingende Technik basiert auf einem Luftpolster, das sich durch die Rotation der Welle zwischen Folie und Welle aufbaut. So rotiert das Edelstahl-Laufrad ölfrei und dennoch verschleiß- und wartungsarm.
Abwärmenutzung als Novum
Und noch ein in anderen Branchen schon gängiges Feature bringt das Turbogebläse mit sich. Der entstehende Wärmeüberschuss wird gezielt abgeführt. Eine Störung des Prozesses wird so vermieden. Das ist gerade in biologisch arbeitenden Abwasserreinigungsanlagen wichtig, wo die eingesetzten Bakterien unter zu viel Wärme leiden können. „Diese Möglichkeit wird in Kläranlagen noch wenig genutzt“, berichtet Stephan Brand. „Aber Wärmeerzeugung kostet schließlich Energie. Deswegen machen wir die Nutzung der Abwärme ganz einfach. Man braucht lediglich eine Rohrleitung anlegen, und schon kann die Wärme dorthin geleitet werden, wo man sie brauchen kann.“ Sämtliche technischen Details des Turbogebläses dienen letztlich der sicheren Versorgung mit Prozessluft. „In der Abwassertechnik werden heute unsere Drehkolbengebläse, die Drehkolbenverdichter und auch die Turbogebläse eingesetzt“, erläutert Brand, und betont, dass jede Maschinenart dort ihre Daseinsberechtigung hat. „Aber überall dort, wo große Volumenströme benötigt werden, ist das Einsatzgebiet der Turbogebläse. Wir wollen hiermit nicht nur neue Märkte erschließen, sondern auch einen strategischen Wechsel bewirken.“ Mit Blick auf die stark schwankenden Lastgänge gerade in großen Kläranlagen will Aerzener die Kombinationsmöglichkeiten der verschiedenen Maschinenarten vergrößern und seinen Kunden gleichzeitig weiterhin die Möglichkeit bieten, sämtliche Maschinen aus einer Hand zu liefern.
Effizient durch volle Lastabdeckung
„Es ist unsere feste Überzeugung, dass man die beste, energieeffizienteste Lösung nur erreicht, wenn man verschiedene Maschinenarten miteinander kombiniert“, erklärt Brand. Denn die Drehkolbenmaschinen Delta Hybrid und Delta Blower sind stark, wenn ein flexibler Regelbereich gefragt ist: 25 bis 100 Prozent bieten die Maschinen. So erzielen sie gute Wirkungsgrade auch im Teillastbetrieb - im Gegensatz zum Turbogebläse. Doch in der Kombination spielen die Maschinen ihre Stärken voll aus. Die typischen Lastgänge einer Kläranlage können z. B. von der Turbomaschine als Grundlastaggregat bedient werden. Spitzen- oder Schwachlastbedarf können die Drehkolbenmaschinen mit hohem Regelbereich erledigen. „Es gibt kein Globalkonzept“, gibt Brand zu bedenken, und erläutert: „Das ist von Kläranlage zu Kläranlage ganz unterschiedlich. Volumenstrombereiche, Drücke und Temperaturen - das alles muss man berücksichtigen.“ Die meisten Klärwerksbetreiber holen sich bei der Konzeption deshalb Anlagenbauer zur Seite. „Aber wichtig ist für uns: Der Kunde kann nun für seine Anlage eine wirklich energieeffiziente Lösung aus einer Hand erreichen“, freut sich Brand. Bei 90 Prozent Energiekostenanteil an den gesamten Lebenszykluskosten einer Drehkolben- oder Strömungsmaschine kann man es ruhig noch einmal betonen: Das lohnt sich.
