Nach Modernisierung ein Drittel weniger Energie nötig

Mit dem Anspruch, die Druckluftversorgung am Standort nicht nur zu modernisieren, sondern mit einem Quantensprung auf Jahre hinaus zukunftsfähig zu machen, hat der Implantat-Hersteller Stryker Trauma GmbH in Schönkirchen bei Kiel eine komplett neue Kompressorenstation errichtet und sein Leitungsnetz samt Installationen ganzheitlich überarbeitet. „Wir sind in den letzten Jahren so stark gewachsen, dass die Infrastruktur an ihre Grenzen stieß“, erklärt Wolfgang Wegner, Leiter General Service und Facility Management bei Stryker. So arbeiten unter anderem rund 60 moderne Bearbeitungszentren im Werk, die für ihre Schaltprozesse Steuerluft benötigen. „Diese Maschinen haben einen eingebauten Drucksensor, der auf Schwankungen von plus/minus 0,2 bar reagiert“, sagt Wegner. „Wenn das zulässige Druckfenster über- oder unterschritten wird, schaltet sich das Zentrum automatisch ab.“ Zeitverluste sind die Folge, möglicherweise wird auch der Bearbeitungsschritt nicht wie vorgeschrieben ausgeführt, so dass das Werkstück aussortiert werden muss. Neben den Bearbeitungszentren benötigen Verpackungsmaschinen, galvanische Bäder und die Belüftung der Kühlschmierstoffbecken Druckluft. Außerdem werden an rund 120 Arbeitsplätzen Werkstücke mit Luft abgeblasen. Besonders viel Druckluft erfordert das Biegen der Implantate. „Dieser Arbeitsgang muss unbedingt in einem Zug erfolgen, um das homogene Metallgefüge zu erhalten“, streicht Wegner heraus.

Das Konzept für die neue Druckluftanlage entstand gemeinsam mit Strykers langjährigem Servicepartner Druckluft Evers, Ahrensburg, der zunächst ein Energieaudit durchführte. Volumenströme und Einsatzzeiten der bestehenden Kompressoren wurden ermittelt und daraus die Anforderungen an das neue System definiert. Atlas Copco leistete mit drei öleingespritzten Schraubenkompressoren einen wesentlichen Beitrag zum Gesamtkonzept. Heute befindet sich die zentrale Druckluftstation in einem Neubau zwischen den beiden Hauptgebäuden. Die bauseitig integrierte Wärmerückgewinnung dient zur optionalen Brauchwassererwärmung und Gebäudeheizung, und eine übergeordnete intelligente Steuerung lastet die vier Maschinen bestmöglich aus. Bevor die Druckluft in das Leitungsnetz gelangt, durchläuft sie einen Kältetrockner und eine dreistufige Filtration mit Vor-, Fein- und Feinstfilter. Im Anschluss entspricht ihre Qualität der Klasse 1-4-1 (Staub-DTP-Öl) gemäß DIN 8573-1.

Im Vorfeld der Modernisierung war bereits das gesamte Leitungsnetz generalüberholt worden – inklusive umfassender Leckagenortung und -beseitigung sowie bedarfsgerechtem Ausbau. Die alte 2,5-Zoll-Leitung wurde inzwischen von einer ausbaufähigen Verteilerstation abgelöst. Über insgesamt vier 3,5-Zoll-Leitungen gelangt die Druckluft jetzt in die einzelnen Abteilungen des Unternehmens.

Ausfälle aufgrund von Druckschwankungen gehören der Vergangenheit an. So gesehen, hat sich die 400 000 Euro teure Gesamtinvestition bereits am Tage ihrer Inbetriebnahme bezahlt gemacht. Aber auch der drastisch reduzierte Energieverbrauch spricht für das neue Konzept. „Früher haben wir rund 480 000 Kilowattstunden allein für die Drucklufterzeugung benötigt“, berichtet Wegner. „Nach der Umstellung auf das neue System waren es im ersten Jahr nur noch 320 000 Kilowattstunden.“

Einen wesentlichen Beitrag zur Energieeinsparung hat der inzwischen stark reduzierte Betriebsdruck geleistet. Der konnte von anfänglich 13 auf heute 8,5 bar gesenkt werden, was im Wesentlichen den effizienteren Kompressoren, den größeren Querschnitten im Leitungssystem, der Leckagenbehebung sowie den geringeren Druckschwankungen zu verdanken ist. Erklärtes Ziel ist eine weitere Reduzierung auf 7,2 bar, dem derzeitigen Mindestdruck, der durch die Betriebsparameter einer Verpackungsmaschine vorgegeben wird.

Weitere Einsparungen verspricht eine im Herbst 2012 installierte Wochenendschaltung, denn samstags und sonntags benötigen nur die Kühlschmierstoffbäder und die rotationssymmetrischen, frei gelagerten Antriebe in den Bearbeitungszentren Druckluft. Die Wochenendregelung ist nur ein Beispiel dafür, wie intensiv man sich inzwischen bei Stryker mit dem Thema Druckluft beschäftigt. Und die Bestrebungen gehen noch weiter. Das Ziel ist eine ganzheitliche Betrachtungsweise, die nicht nur die Faktoren Betriebssicherheit und Ökonomie berücksichtigt, sondern darüber hinaus auch die Themen Arbeitssicherheit und Umweltschutz einbezieht. „Die Druckluft ist ein Baustein im Gesamtkonzept, der unter anderem auch Mitarbeitersicherheit generieren muss“, erläutert Wegner.

Dieser Anspruch zeigt sich beispielweise in der Optimierung der Übergabestationen. Statt wie in der Vergangenheit über meterlange Schlauchleitungen, wird die Druckluft heute über feste Verbindungen bis an den Punkt des Verbrauchs gebracht, das heißt bis zur Maschine oder zur Blaspistole. „Die Schlauchleitungen sollen kürzer als drei Meter sein, und das haben wir auch zum Großteil schon verwirklicht“, beschreibt Wegner den Stand der Dinge. „Außerdem benutzen wir nur noch Sicherheitskupplungen, die gefahrlos entriegelt und sauber eingekuppelt werden können.“ Ebenfalls aus Gründen der Arbeitssicherheit und als eine weitere Möglichkeit der Energieeinsparung wurde bereits ein Großteil der insgesamt 600 Blaspistolen im Werk mit integrierten Druckminderern ausgestattet, die den Druck auf 3 bar reduzieren. Weitere Verbesserungen sindmöglich und geplant.

Thomas Preuß Fachjournalist in Königswinter

Weitere Informationen Zum Dienstleister für das Druckluftmanagement: www.evers-shop.de Zum Lieferanten der Kompressoren: www.atlascopco.de Zum Anwender: www.stryker.de

Die Eckpunkte des neuen Druckluftkonzeptes des Implantatherstellers Stryker Trauma: