Tesa – ein Name, den die ganze Welt kennt. Im Hamburger Stadtteil Hausbruch stellt der internationale Konzern gleich mehrere Produkte seiner umfangreichen Palette her. Hauptsächlich doppelseitige Klebebänder, die zu 95 Prozent in der Industrie angewendet werden. Mehr als 30 Mio. Quadratmeter Klebeband werden pro Jahr in Hamburg beschichtet. Tesa-Kunden kommen aus den unterschiedlichsten Branchen. Von der Automobil- über die Papier- und Druckindustrie bis zur Elektronikindustrie und dem Gesundheits- und Medizinbereich. Tesa-Klebestreifen finden sich in Kabelbäumen, Fassaden und Fensterrahmen oder in Hilfsmitteln zur medizinischen Diagnose. Und kaum einer ahnt, dass sich in Handys, Displays und Bildschirmen gleich mehrere klebende Lagen verstecken, die das ganze Ensemble zusammenhalten. Dieser Halt muss sicher sein. Auch dann, wenn das Handy bei Sonnenschein und hohen Temperaturen im Auto liegt oder die Fassaden Wind und Wetter ausgesetzt sind.
Hochwertig produziert für Elektronik-Anwendungen
Entsprechend hoch sind die Anforderungen, die an die Tesa-Produkte und deren Produktion gestellt werden. Die Produktionsanlagen in Hamburg gehören zu den modernsten der Welt. Druckluft ist bei der Herstellung der hilfreichen Klebebänder einer der wichtigsten Energieträger und wenn die Produktion so anspruchsvoll ist, muss natürlich auch die dafür eingesetzte Druckluft entsprechend hochwertig aufbereitet sein.
Im Tesa-Werk befinden sich drei Kompressorenstationen. Sie liefern rund um die Uhr, sieben Tage die Woche, Druckluft, um die Drei-Schichten-Produktion sicher zu versorgen. Die Anlagen müssen durchlaufen. Zuverlässigkeit spielt also eine große Rolle. Zuverlässigkeit, nicht nur in der Verfügbarkeit der Druckluft, sondern auch bei deren Güte. Die Herstellung der weltbekannten Tesa-Klebebänder ist diffizil. 1-A-Qualität wird vom Verbraucher erwartet. Besonders bei den Klebebändern, die in der Elektronikindustrie (zum Beispiel Mobiltelefone, Tablets) ihren Einsatz finden. Ihre Fertigung verlangt eine hohe Reinheit der Druckluft und sehr niedrige Drucktaupunkte. Stellenweise bis zu –40 °C. Diese wurden im Werk ursprünglich mit einem warmregenerierenden Adsorptionstrockner erzeugt, bis sich Tesa 2011 entschloss, auf einen Hybritec-Kältetrockner umzustellen.
80 Prozent weniger Energiebedarf
Tesa achtet auf die Energiekosten. Das Unternehmen beschäftigt mehrere Energiemanager, die ihr Augenmerk darauf richten, dass die Produktion so effizient wie möglich abläuft, und ständig auf der Suche nach Optimierungsmöglichkeiten sind. Die Installation des Hybritec brachte schnell einen deutlich sichtbaren Erfolg: Der Energiebedarf der Druckluftstation, in der der erste Hybritec installiert wurde, sank umgehend um 80 Prozent im Vergleich zum Verbrauch durch das vorhergehende System (siehe Grafik S. 40).
Im Hybritec-Trockner sind zwei Verfahren der Druckluftaufbereitung miteinander kombiniert. Er ist Kälte- und Adsorptionstrockner in einem. Zunächst gelangt die aus dem Kompressor einströmende Druckluft in den Kältetrockner. Dieser entfernt bereits bis zu 85 Prozent der Feuchtigkeit, bevor er sie in den anschließenden Adsorptionstrockner weiterleitet. Dort wird die vorgetrocknete Druckluft bis zu einem Drucktaupunkt von –40 °C weiter aufbereitet.
Spareffekt beim Regenerieren
Adsorptionstrockner benötigen grundsätzlich mehr Energie als Kältetrockner. Das Vortrocknen der Luft im Kältetrockner des Hybritec und die besondere Art der Kopplung beider Verfahren sorgen dafür, dass sich dieser Energieaufwand deutlich reduziert.
Zum einen muss nicht mehr die komplette Feuchtigkeitsmenge, die normalerweise nach der Verdichtung der Luft anfällt, alleine durch den Adsorptionstrockner entfernt werden. Zum anderen strömt die vorgetrocknete Druckluft vom Kältetrockner gekühlt in den Adsorptionstrockner. Da sich dadurch weniger Feuchtigkeit in der zu trocknenden Druckluft befindet, muss der Adsorptionstrockner weniger Feuchtigkeit aufnehmen und kann bei sehr moderaten Temperaturen regeneriert werden.
Daher kommen Hybritec-Trockner auch mit deutlich weniger Trockenmittel aus. Hat die Druckluft den erforderlichen Taupunkt erreicht, wird sie vom Adsorptionstrockner wieder zurück durch den Kältetrockner geleitet, wo sie näherungsweise auf Eintrittsniveau erwärmt wird. Von dort gelangt sie ohne die sonst üblichen Temperatur- und Drucktaupunktspitzen ins Druckluftnetz.
Deutlich geringere Lebenszykluskosten
Der Hybritec benötigt nur etwa 25 Prozent der üblichen Mengen an Trockenmittel. Er arbeitet mit sehr niedrigen Prozesstemperaturen und langen Trocknungszyklen. Daraus ergibt sich eine deutlich geringere mechanische und thermische Beanspruchung der Komponenten, was wiederum zu einer Verlängerung der Lebenszeit und zu deutlichen Reduzierungen der Life-Cycle-Kosten beiträgt. Insgesamt hat der Hybritec einen um circa 50 Prozent geringeren Leistungsbedarf im Vergleich zu einem separat betriebenen warmregenerierten Adsoptionstrockner.
Bei der Optimierung einer Druckluftstation sind nicht nur die Einzelkomponenten wichtig. Zuerst sollte eine genaue Analyse und Planung durchgeführt werden. Bevor der Hybritec installiert wurde, wurde bei Tesa der genaue Druckluftbedarf ermittelt.
Diese Vorgehensweise ist immer wichtig, um eine Druckluftstation möglichst optimal auf die vorhandenen Anforderungen auslegen zu können. Denn viele Betriebe kennen ihren eigentlichen Bedarf gar nicht – und in so manchen Druckluftanlagen schlummert immenses Einsparpotenzial.
Eine Studie, die in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut und der Universität Stuttgart entstand, und die 2012 veröffentlicht wurde, hat ergeben, dass dieses Einsparpotenzial bei manchen Betrieben bei bis zu 70 Prozent der Energiekosten liegt. Im Durchschnitt können Unternehmen rund 30 Prozent geringere Kosten erreichen, wenn sie das gesamte System, beginnend bei der Drucklufterzeugung, über die Aufbereitung, bis zur Verteilung überprüfen und die Einzelkomponenten aufeinander abstimmen.
Teamplayer arbeiten effizienter
Nicht nur die einzelnen Geräte einer Station sollten möglichst energieeffizient arbeiten, sie sollten auch miteinander als harmonisches Team agieren, um einen möglichst geringen Energieaufwand zu erreichen. Integrierte Kompressorensteuerungen, sowie maschinenübergreifende Steuerungen, wie zum Beispiel die Sigma Control oder Sigma Air Manager, sind dabei eine wertvolle Hilfe.
Tesa ist bereit für die nächste Modernisierung
Die erste Druckluftzentrale bei Tesa wurde 2011 umgerüstet, 2013 folgte die zweite – mit ähnlichen Ergebnissen hinsichtlich der Energiebilanz. Die Energiemanager sind damit sehr zufrieden und denken über weitere Umstellungen nach.
Das Beispiel Tesa zeigt, dass es sich lohnt, auch bestehende Druckluftstationen in regelmäßigen Abständen unter die Lupe zu nehmen und sie hinsichtlich ihrer Energieeffizienz zu überprüfen. Gerade im Bereich der Drucklufttechnik kommen ständig innovative technische Neuentwicklungen auf den Markt. Häufig amortisieren sich die Investitionskosten für eine Modernisierung innerhalb kürzester Zeit.
Dies gilt, wie hier gezeigt, auch beim Einsatz von Adsorptionstrocknern und insbesondere bereits ab einem Volumenstrom von 12 m³/min. Noch lohnender als der hier vorgestellte Austausch von warmregenerierenden, ist der Ersatz von kaltregenerierenden Adsorptionstrocknern. Auch hier können Hybritec-Trockner die Betriebskosten bis zu 80 Prozent reduzieren, sodass sich ein Austausch bestehender Anlagen noch schneller auszahlen kann. Zudem werden die vorgeschalteten Kompressoren durch den deutlich geringeren Luftbedarf der Hybritec-Trockner entlastet, was die nutzbare Druckluftmenge erhöht bzw. deren Serviceaufwand senkt. Aufgrund der kompakten Bauweise der Hybritec-Trockner ist der Änderungsaufwand überschaubar und meist auf der bislang genutzten Stellfläche zu realisieren.
