Glasveredlung: Smarte Pumpen für ein kluges Kühlwasser-Management
Grundfos-Lösung mit NBE-Pumpen und Control MPC-E verbraucht 50 % weniger Strom
Funktionsgläser und Spezialverglasungen prägen das Erscheinungsbild von Gebäuden, Schienenfahrzeugen, Luxusyachten und Pkw/Lkw. Die Veredelung und Verarbeitung von einfachem Flachglas zu Performance- und Sicherheitsgläsern erfordert allerdings ein hohes Maß an Know-how, Erfahrung und Innovationsbereitschaft. Eigenschaften, mit denen sich die Flachglas Wernberg GmbH zu einem führenden Glasveredler in Europa entwickeln konnte. Auf einer Produktionsfläche von über 80.000 m2 arbeiten die rund 540 Mitarbeiter mit modernster technischer Ausstattung.
WTB: Exklusive Glasbeschichtungs-Technologie
Ein spezielles Beschichtungsverfahren, die Wernberger Thermische Bedampfung (WTB), spielt als eine der führenden Technologien im Bereich der Glasveredlung dabei eine zentrale Rolle: In einem Bedampfungskessel schlagen sich verdampfte Metalle unter Hochvakuum auf der Glasoberfläche nieder. Vor über 40 Jahren entwickelt und seitdem konsequent optimiert, sorgt dieses Beschichtungsverfahren für immer neue Einsatzmöglichkeiten mit Glas.
Kürzlich wurde ein nicht unwichtiger Sekundärprozess der WTB ertüchtigt: Das Kühlwasser-Management arbeitet nun mit deutlich energieeffizienteren und smarten Pumpen des Typs NBE. Die Pumpen versorgen sowohl die Kälteanlagen für die Bedampfung als auch die dort installierten Hochvakuum-Pumpen mit Kühlwasser; anschließend fördern sie das erwärmte Wasser wieder zurück zum Kühlaggregat.
Effizienteres Kühlwasser-Management
Die Motivation, das Projekt ‚Pumpentausch‘ zu initiieren, hatte ganz klar den Blick auf die erheblich gewachsenen Kosten für elektrischen Strom. „Wir haben uns angeschaut, wie viel Strom die bislang rund um die Uhr eingesetzten fünf Alt-Pumpen in der Kühlwasserversorgung benötigt haben. Die Anschlussleistung war so erschreckend hoch, dass wir uns schnell entschieden haben, auf geregelte Pumpen umzusteigen“, erläutert Martin Hammerl, Teamleiter Störung, Wartung, Instandhaltung bei Flachglas Wernberg.
Heute sind statt der fünf Alt-Pumpen drei deutlich kleinere Pumpen der Baureihe NBE installiert - zwei dieser neuen Pumpen sind ständig im Betrieb, die dritte fungiert als Stand-by Aggregat (natürlich immer im Wechsel, damit alle Pumpen die gleichen Betriebszeiten aufweisen).
Ein wichtiger Punkt bei Blockpumpen des Typs NBE: Deren Prozessbauweise ermöglicht den Ausbau des Motors, der Motorlaterne und des Laufrads, ohne dass das Pumpengehäuse von den Rohrleitungen getrennt werden muss. Weitere Highlights bietet die Antriebstechnik mit den von Grundfos selbst entwickelten MGE-Motoren mit integriertem Frequenzumrichter. Sie ermöglichen eine stufenlose Drehzahlregelung, um die Förderleistung von Pumpen an wechselnde Bedarfe anzupassen. Mit dem MGE-PM-Motor hat das Unternehmen eine besonders effiziente Permanentmagnet-Synchronmotoren-Baureihe (PMSM) entwickelt: In der Leistungsklasse zwischen 0,75 und 11 kW ist dieser Antrieb als IE5 klassifiziert.
Proportionaldruck statt Konstantdruck
Die neue Installation in Wernberg umfasst nicht nur die installierten Pumpen an sich, auch die Steuerung bzw. Regelung der Pumpen wurde optimiert: Mit Hilfe der Steuerungseinheit Control MPC-E werden die Pumpen nun bedarfsgerecht betrieben, soll heißen: Die Kühlwasserversorgung erfolgt statt mit dem bisherigen Konstantdruck nunmehr mit einer quadratisch abgesenkten Proportionaldruck-Regelung.
Erfreulich aus der Sicht von Martin Hammerl ist, dass die komplette Systemlösung bestehend aus Sensorik, Steuerung/Regelung und Pumpentechnik sehr einfach gehalten ist – die drei NBE-Pumpen fördern in eine Sammelleitung, über einen Drucksensor wird die Steuerung/Regelung mit Daten versorgt.
Neue Installation verbraucht 50 % weniger Strom
Dass eine Jahrzehnte alte Pumpeninstallation nicht mehr unter aktuellen Effizienz- und Nachhaltigkeitsaspekten punkten kann, ist ja durchaus nachvollziehbar – doch welches Einsparpotential eine moderne Pumpentechnik besitzt, hat dann doch alle Beteiligten überrascht: „Mit den modernen Pumpen, der druck- und saugseitigen Sensorik und der smarten Regelung sinkt der Strombedarf bei der Kühlwasserversorgung um mehr als 50 %!“, so Martin Hammerl. Diese hohe Energieeinsparung gelingt durch die externe Regelung der Pumpen gemäß dem tatsächlichen Bedarf des Systems – soll heißen: Die Anlage selbst optimiert die Pumpenleistung. Damit sinkt auch der Bedarf an Kühlwasser – unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ist das ein ebenfalls erfreuliches Ergebnis.
Fazit: Bei diesem Projekt zeigt sich einmal mehr, wie durch intelligente Verknüpfung von drehzahlregelbaren Pumpen, leistungsfähigen Sensoren und smarten Regel-Algorithmen erstaunlich elegante Anlagenoptimierungen erreichbar sind. Flachglas Wernberg spart erheblich Energiekosten ein (und senkt damit zugleich seine CO2-Emissionen), reduziert den Kühlwasserverbrauch und stabilisiert den Prozess der Glasveredlung.
Die Fakten zum Projekt Flachglas Wernberg
Anwendung: Kühlwasserversorgung
Pumpen: Drei Blockpumpen des Typs NBE 50-200/181 mit MGE-PM-Motor (Energieeffizienz-Klassifizierung IE5)
MSR-Technik: Drucksensor und Steuerung Control MPC-E
Ergebnis der Grundfos-Lösung: Stromeinsparung gegenüber Alt-Pumpen von mehr als 50 %
Planung & Ausführung: Pumpen-Service Wagner GmbH, Nürnberg.
