PuK - Prozesstechnik & Komponenten 2024

Kompressoren und Systeme

Kompressoren und Systeme Nachhaltigkeit Druckluftspezialist engagiert sich fürs Klima und die Kunden Nachhaltigkeit im Aufwind Beim Einsatz von Druckluft wird eine Menge Energie verbraucht. Doch auch in diesem Bereich wird an der Ökobilanz gearbeitet. Hersteller wie BOGE unterstützen ihre Kunden dabei, Strom und CO 2 einzusparen und engagieren sich branchenübergreifend in Projekten, die zum Umweltund Klimaschutz beitragen. Kompressoren und Druckluftsystemen liefert die für den Betrieb der Anlage notwendige Druckluft. Sie wird als Instrumentenluft benötigt – etwa zur Ansteuerung pneumatischer Ventile – aber auch für die Erzeugung des Stickstoffs. Der Generator funktioniert nach dem Pressure-Swing- Adsorption-Verfahren (PSA) und liefert Stickstoff mit einer Reinheit von 99,99 Prozent. Darüber hinaus hat BOGE eine Anlage zur Verdichtung des aus der Luft gewonnenen Kohlendioxids entwickelt. „Anders als üblich wird das CO 2 nicht in einem festen Behälter gespeichert, sondern in einer Blase aus gummiertem Gewebe, die sich bis zum vorgegebenen Füllstand Eines dieser Vorhaben ist „Haru Oni“ – in der Sprache der Ureinwohner Chiles bedeutet das „starker Wind“. Davon gibt es in der südlichsten Region Chiles mehr als genug. Im Pilotprojekt „Haru Oni“ soll die Windenergie genutzt werden, um E-Fuel herzustellen. Jenen Stoff also, der künftig einen Teil der Autos, Schiffe und Flugzeuge sowie unzählige Maschinen antreiben soll. Unter der Leitung der chilenischen Projektgesellschaft HIF (Highly Innovative Fuels) haben sich Unternehmen aus mehreren Ländern zusammengeschlossen. Gemeinsames Ziel ist es, zunächst 130 Kubikmeter des grünen Kraftstoffs zu produzieren. In einer zweiten Phase soll die Produktion auf 55.000 und ab 2026 auf 550.000 Kubikmeter gesteigert werden. Abb. 1: Im Rahmen des Haru Oni-Projekts hat BOGE eine Anlage zur Verdichtung des aus der Luft gewonnenen Kohlendioxids entwickelt. Dabei wird das CO 2 in einer Blase aus gummiertem Gewebe gespeichert, die sich bis zum vorgegebenen Füllstand aufbläht. (alle Bilder: BOGE) Der klimaneutrale Kraftstoff wird aus Wasserstoff und Kohlendioxid gewonnen. Dazu wird Wasser mithilfe elektrischer Energie in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der Wasserstoff wird mit Kohlendioxid, das direkt aus der Luft absorbiert und gesammelt wird, zu einem Synthesegas vermischt. Dieses wird zu Methanol und schließlich zu synthetischem Benzin weiterverarbeitet. Die am Projekt beteiligten Firmen, darunter Siemens Energy, erproben dafür diverse neue Verfahren. Stickstoff mit einer Reinheit von 99,99 Prozent Mit von der Haru Oni-Partie ist auch BOGE. Der Bielefelder Hersteller von Abb. 2: Mit den neuen Komponenten für Schraubenkompressoren lassen sich bis zu 94 Prozent der eingesetzten Energie zurückgewinnen. 88 PROZESSTECHNIK & KOMPONENTEN 2024

Kompressoren und Systeme Nachhaltigkeit aufbläht“, erklärt der Senior-Projektleiter bei BOGE. Viele der im Projekt eingesetzten Anlagen sind Pilotanlagen, die teilweise zum ersten Mal betrieben werden und aufeinander abgestimmt werden müssen. Mehr Wärme gleich weniger Energie Erneuerbare Energien aus Wind und Sonne spielen eine Schlüsselrolle, um die international vereinbarten Klimaziele zu erreichen. Doch damit allein wird es kaum gelingen – vielmehr muss Energie auch weniger verschwendet, wo immer möglich eingespart und mehrmals genutzt werden. Deshalb bietet BOGE seinen Kunden an, einen Teil der bei der Drucklufterzeugung aufgewandten Energie zurückzugewinnen und weiter zu verwerten: Die dabei anfallende Wärme wird nicht länger in die Umgebung abgegeben, sondern kann beispielsweise zum Beheizen von Betriebsbereichen und beim Erwärmen von Wasser oder Ölen genutzt werden. Mit den neuen Komponenten für Schraubenkompressoren lassen sich bis zu 94 Prozent der eingesetzten Energie zurückgewinnen. Da die entstehende Wärme abgeleitet wird, verringert sich außerdem der Energieaufwand für die Kühlung der Kompressoren. Die Investition amortisiert sich darum in der Regel innerhalb weniger Monate: ein doppelter Vorteil für die Umwelt und für das Unternehmen. Mit Druckluft zu sauberem Trinkwasser Neben der Nutzung von regenerativen Energiequellen und der Einsparung von Prozesswärme gibt es noch weitere Stellschrauben, um zum Klimaschutz beizutragen. So wird beispielsweise dem Thema Trinkwasser noch größere Aufmerksamkeit als bisher geschenkt, seit der Klimawandel auch in weiten Teilen Europas mit Wassermangel einhergeht. Ein belgischer Versorger unterhält ein Trinkwassernetz von gut 2.300 Kilo metern Länge und versorgt damit fast 200.000 Menschen. Das Wasser stammt aus dem Albert- Kanal und dem Nete-Kanal sowie dem Stausee Eekhoven. Da es sich bei ihm um ein flaches, stehendes Gewässer handelt, entwickeln sich in den heißen Sommermonaten dort schnell Blaualgen. Sie verfärben das Wasser, bilden auf seiner Oberfläche unansehnlichen Schaum und schwimmende Matten, zudem gefährden sie die menschliche Gesundheit. Um dies zu verhindern, hat der Versorger gemeinsam mit BOGE einen Plan für ein Belüftungssystem entwickelt, das die Algenbildung vereiteln soll. Die Anlage liefert ölfreie Druckluft und pumpt sie über fünf Punktbelüfter ins Wasser. Die Belüftung gewährleistet eine gute Durchmischung, führt zu einem erhöhten Sauerstoffgehalt, einer verringerten Nährstoffabgabe durch den Boden und zur Beseitigung toter Zonen. So wird den Algen die Möglichkeit zur Schichtbildung genommen und das Trinkwasser bleibt einwandfrei. Maßgeschneiderte Lösungen für Kunden Die Erzeugung erneuerbarer Ener gien, die Verwertung von Abwärme, die Sicherung sauberen Trinkwassers – ökologisches und nachhaltiges Wirtschaften hat viele Facetten. Eher ungewöhnlich erscheint ein Aspekt, der für Getreidesilos große Bedeutung besitzt: die Verwendung von Stickstoff zur Schädlingsbekämpfung. In der Lebensmittelindustrie ist der Einsatz des Gases längst üblich, um Sauer stoff aus Verpackungen zu verdrängen und damit Lebensmittel vor dem Verderben zu schützen. Das gleiche Prinzip wendet BOGE nun bei Getreidesilos an: Aus der Umgebungsluft gewonnener Stickstoff wird in die Silos geleitet und verdrängt dort den Sauerstoff, ohne den aerobe Tiere – in diesem Fall insbesondere Kornkäfer – nicht existieren können. Die wirtschaftlichen Verluste durch Schädlingsbefall in Silos betragen schnell Hunderttausende von Euro. Stellen beispielsweise Brauereien bei der Qualitätskontrolle des von einer Mälzerei gelieferten Getreides Schädlinge fest, wird die Annahme oft verweigert und die Lieferung geht wieder zurück. Bei der von BOGE entwickelten Lösung „Blueprotect“ sind die Insekten 30 bis 40 Tage lang dem Stickstoff ausgesetzt, so dass sich keine Bruten entwickeln können. Die zur Stickstoff-Produktion nötigen Geräte – Kompressor, Trockner und Filter – sind in einen Container in den Größen 10 und 20 Fuß integriert. Der Container kann per Plug-and-Play für mehrere Silos genutzt werden. Die Stickstoffzufuhr ins Silo erfolgt über Rohrleitungen oder Schläuche, wobei vorhandene Feuerwehranschlüsse oder Belüftungsrohre genutzt werden können. „Wir richten uns nach den Anforderungen des Kunden und bieten maßgeschneiderte Lösungen an“, sagt der Experte für Special Gases bei BOGE. Je dichter ein Silo ist, desto effizienter ist das Verfahren. Häufig sind jedoch feine Risse nicht erkennbar, nicht selten sind außerdem undichte Stellen im Bereich der Zu- und Abfuhr-Öffnungen für Getreide, Zuluft-Öff- Abb. 3: Bei der von BOGE entwickelten Lösung „Blueprotect“ sind die Insekten 30 bis 40 Tage lang dem Stickstoff ausgesetzt, so dass sich keine Bruten entwickeln können. nungen oder von Mannlöchern vorhanden. Auf Wunsch stellt BOGE darum einen Testcontainer zur Verfügung, der Stickstoff mit einem Volumenstrom von 40 bis 60 Kubikmetern pro Stunde liefert. So lässt sich binnen weniger Tage die Dichtheit des Silos ermitteln und die Anlage danach auslegen. „Blueprotect ist ökologisch und damit eine zukunftsweisende Alternative zum Einsatz konventioneller Methoden“, erklärt der Experte. Nachhaltigkeit lohnt sich Lange war Nachhaltigkeit ein Begriff, der nur in der Forstwirtschaft eine Rolle gespielt hat. Das hat sich inzwischen geändert, weil die Einsicht wächst, dass ökologisches Handeln und Wirtschaften in allen Bereichen notwendig ist: Auch im Maschinenbau – auch im Druckluft- Segment. Mit seinen verschiedenen Initiativen und Projekten zeigt der Bielefelder Kompressorenhersteller BOGE, wie vielfältig die Gebiete sind, in denen sich Nachhaltigkeit lohnt – für die Umwelt wie für die Unternehmen. BOGE KOMPRESSOREN Otto Boge GmbH & Co. KG, Bielefeld, Deutschland www.boge.com PROZESSTECHNIK & KOMPONENTEN 2024 89