Effiziente Lösungen für Luftkompression und -expansion

Mit innovativer Entgasung des Schmiersystems eine Reduktion des Öls erzielen. HYDAC - Ihr Partner für effiziente Lösungen.

27.10.2022 3 min Lesezeit

Referenz Ressourcenschonung Nachhaltiges Schmiersystem

Luftkompression und -expansion helfen bei Schwankungen von erneuerbaren EnergienDie innovative Entgasung des Schmiersystems erlaubt eine Reduktion des eingesetzten Öls um 75 %

Ein schonender Umgang mit Energie und Ressourcen ist das Gebot der Stunde, welches die globale Wirtschaft umtreibt. Im industriellen Kontext erfordert das unter anderem eine Einsparung von Betriebsfluiden bzw. eine Verlängerung ihrer Standzeiten durch bessere Pflege. Bei Schmierölanlagen etwa, müssen Partikel, eingetragene Hitze und mitgeführte Luft aus dem Öl entfernt werden, bevor diese dem System wieder zugeführt werden können. Ziel ist es, die Luftmenge im Öl schnell und effizient zu reduzieren. Wir bei HYDAC haben dafür eine spezielle Strainer-Serie entwickelt. Mit ihrem besonderen Entgasungskonzept für Öle < 50 cSt kann die Verweildauer des Öls in der Applikation von den üblichen sechs bis acht Minuten auf zwei Minuten reduziert werden. In der Konsequenz reduzieren sich nicht nur Tankgröße und -gewicht drastisch – die Einsparungen an Fluiden schonen die Umwelt und reduzieren Kosten.

Unsere Zielsetzung: Ihr Marktvorteil durch InnovationNachhaltige Lösungen für Netzenergiespeicher

Ein namhafter Hersteller von Expanderturbinen und Turbokompressoren trat mit einem konkreten Anliegen zu diesem Thema an uns heran: Von einem Start-up erhielt er den Auftrag, den Prototyp einer Grid Scale Battery (Netzenergiespeicher) zu bauen. Wenn nachhaltige elektrische Energie zur Verfügung steht, wird damit ein Kompressor angetrieben, der Luft erhitzt und verdichtet. Diese wird gespeichert. Wenn elektrische Energie nötig ist, treibt diese Luft eine Expanderturbine mit einem Generator an.
Dem Start-up war es wichtig, eine besonders nachhaltige Lösung zu erhalten. So auch beim integrierten Schmiersystem. Das Betriebsfluid Öl sollte daher auf das notwendige Minimum reduziert werden. Zudem sollte die Schmieranlage möglichst kostengünstig ausfallen und gleichzeitig als standardisierbare Lösung dienen. Für unseren Kunden bedeutete sein Auftrag eine Chance, sich mit besonders nachhaltiger Technik vom Anbieterfeld abzuheben.

HYDAC – Ihr Problemlöser mit Anwendungswissen Jahrzehntelange Erfahrung in passgenauen Lösungen

Aus dem partnerschaftlichen OEM Kontext heraus wurden dem Kunden im Markt etablierte Ansätze zum nachhaltigen Umgang mit Ressourcen vorgeschlagen. Dazu gehören Filter mit geringen Druckverlusten, die mittels ihres speziellen Materials elektrostatische Entladungen und damit ein vorzeitiges Altern des Öls vermeiden. Zurückgegriffen wurde dabei auf Öl-Luft-Kühlsysteme mit drehzahlgeregelten Antrieben. Die Drehzahl und damit die Kühlleistung wird durch die Öltemperatur bestimmt und spart damit direkt Energie. Daneben wurde auch ein neuartiges HYDAC Tankkonzept vorgestellt. Die Innovation stieß bei unserem Kunden auf großes Interesse. Als ihm einige Monate danach der oben erwähnte Auftrag erteilt wurde, der eben diese Innovationsfähigkeit forderte, wendete sich der verantwortliche Projektingenieur an HYDAC.
Unsere HYDAC Branchenexperten verfügen neben jahrzehntelanger Erfahrung in Schmiersystemen auch über fundiertes Detailwissen im Bereich Fluidpflege seitens HYDAC Fluid Care Center (FCC). Diese Expertise in zukunftsweisenden Projekten wie diesem einsetzen zu dürfen, freut uns besonders. Die HYDAC Problemlösungsstrategie: Wir hören zu und bringen das gesammelte Praxis-Know-how ein. In diesem Fall wurde der Tank mit unserer Air-X Strainer-Technologie projektiert und ausführliche Simulationen von der Durchströmung und Luftblasenabscheidung durchgeführt. Der Tank wurde so konstruiert, dass HYDAC Messungen des Luftgehaltes im Öl bei laufendem Betrieb machen konnte. Nach der Auslieferung verband HYDAC das Schmiersystem im Testfeld des Kunden mit dem Kompressor und führte ausführliche Experimente an der laufenden Kombination durch.

Das Ergebnis

Anfänglich bestand Skepsis auf Kundenseite, ob ein so deutlich reduziertes System seinen Anforderungen und Wünschen genügen könnte. Mit dem Ergebnis allerdings sind sowohl unser Kunde als auch dessen Endkunde höchst zufrieden. Bei der ersten Inbetriebnahme konnten gegenüber herkömmlichen Schmiersystemen 2.400 Liter Öl eingespart werden. Die bauliche Lösung erlaubte es, eine halbe Tonne weniger Stahl einzusetzen als bei gängigen Systemen. Allein durch diese beiden Faktoren fiel die Erstinvestition nicht nur baulich deutlich „schlanker“, sondern auch um ganze 14 % günstiger aus. Auch die Umweltbilanz dieser Schmiersystemlösung kann sich sehen lassen: Wie auch bei der ersten Inbetriebnahme kommen die Ölwechsel mit jeweils 2.400 Litern weniger Öl aus. Das entspricht einer CO₂ Einsparung von 12,5 Tonnen pro Ölwechsel. Durch das neuartige Prinzip zur schnelleren Entgasung des Schmiersystems wird die Standzeit des Öls zudem verlängert, was wiederum Ressourcen einspart.
Das erfolgreiche Strainer-System soll innerhalb der Branche auch anderen Kunden zur Verfügung gestellt werden können.

Vorher-Nachher-VergleichDie resultierenden Kostenersparnisse bei der Erstinvestition und den folgenden Ölwechsel-Intervallen sowie der verbesserten CO₂-Bilanz*

Ihre Vorteile auf einen Blick

Ressourcenschonung

Durch deutlich verringertes Ölvolumen und verlängerte Standzeiten sparen Sie Ressourcen ein.

CO₂ Reduktion

Bei der ersten Inbetriebnahme konnten rund 13,4 Tonnen CO₂ eingespart werden. Zudem reduziert sich bei jedem Ölwechsel der CO₂ Verbrauch um weitere 12,5 Tonnen.

Optimierter Materialeinsatz und Bauvolumen

Bei dieser deutlich „schlankeren“ Lösung mit 2 m³ weniger Bauraum konnten 0,9 Tonnen Stahl eingespart werden.

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* Fehrenbach, Horst et al. (2019): Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von Biomasse im Rahmen des Blauen Engel. Teil 3: PROSA - Biobasierte Schmierstoffe und Hydraulikflüssigkeiten. Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt, S. 45.

Online unter: www.umweltbundesamt.de/publikationen/implementierung-von-nachhaltigkeitskriterien-fuer-1

Weitere Informationen unter: