Effiziente Antriebstechnik : Keimfreie Druckluft durch Automatisierungsexpertise

Auf saubere Druckluft sind viele Branchen angewiesen. Bei der Drucklufterzeugung spielt auch
die Energieeffizienz eine wichtige Rolle, nicht nur aus Kostengründen, sondern auch im
Hinblick auf Ökologie und Nachhaltigkeit. Ölfreie Schraubenkompressoren von AquaAir aus
Augsburg kombiniert mit intelligenten Regelungssystemen für das Druckluftmanagement von Yaskawa sind eine Lösung, die sogar im UN-Hauptgebäude in Genf eingesetzt wird.

Immer noch ist die Meinung verbreitet, dass Öl als Schmiermittel im Kompressor die Verdichtung von Luft energieeffizienter und damit Druckluft billiger macht. Jedes Jahr werden deshalb Millionen Barrel Mineralöl für die Drucklufterzeugung verbraucht und danach als Altöl und ölhaltiges Kondensat entsorgt. Außerdem ist die Öl-Dichtheit nie garantiert. Die mit Öl kontaminierte Druckluft verteilt das Öl in der Umwelt und kontaminiert Produkte. Dies ist insbesondere in der Lebensmitteloder Pharmaindustrie unbedingt zu vermeiden. Deshalb sind der Aufwand und Kosten für Beschaffung, Filtration und Entsorgung des Öls beträchtlich und machen wieder einen bedeutenden Teil des angedachten energetischen Vorteils zunichte.

Eine alternative Lösung hat das Augsburger Unternehmen AquaAir in Zusammenarbeit mit Yaskawa entwickelt, das statt Öl Wasser als Schmier- und Dichtmittel nutzt. Die zertifizierten Kompressoren sind nachweislich biokompatibel und liefern öl- und keimfreie Druckluft. Dabei arbeiten die Kompressoren energieeffizient und ohne verschleißbedingten Effizienzverlust über die gesamte Lebensdauer. Bei der Drucklufterzeugung
lassen sich mit ihrer Hilfe bis zu 35 % Energiekosten gegenüber konventionellen Lösungen sparen.

Eine wesentliche Grundlage dafür sind die innovativen Schraubenrotoren, die aus neu entwickelten Hochleistungspolymeren bestehen. 2018 wurde diese nachhaltige und ökologisch sinnvolle Technologie mit dem „Innovationspreis Bayern“ ausgezeichnet. Industrielle Anwendungen gehören ebenso dazu wie die Druckluftversorgung in Brauereien, der Impfstoffherstellung oder in medizintechnischen Geräten, wo sie zur Beatmung eingesetzt werden.

Bei ihrem Energiesparkonzept arbeiten die Hersteller der ölfreien Kompressoren von Anfang an eng mit Yaskawa zusammen und seit 2016 ist der Automatisierungsspezialist Hauptlieferant, nicht nur für Frequenzumrichter, sondern auch für die kompakten Steuerungen und Touch-Panels. Marco Lodni, Geschäftsführer bei AquaAir: "Bei Yaskawa spielen Energieeffizienz und Nachhaltigkeit eine ebenso wichtige Rolle wie bei uns, hinzu kommt die jahrzehntelange Erfahrung mit Frequenzumrichtern und ihrem Einsatz bei Kompressoren sowie der exzellente Support."

Wie gut die Zusammenarbeit funktioniert, zeigte sich auch bei Kompressoren für die
Atemlufterzeugung. Die Software für diese medizintechnische Anwendung haben beide Partner gemeinsam entwickelt und Yaskawa hat den gesamten Validierungsprozess mit Knowhow und Manpower unterstützt.

Bei den Frequenzumrichtern für die ölfreien Kompressoren fiel die Wahl auf die Serie GA700. Die kompakten Umrichter decken alle für die Kompressoren benötigten Leistungen von 4 bis 220 kW ab und erreichen Wirkungsgrade von bis zu 98,5 %. Darüber hinaus optimieren sie vollautomatisch die Motoreffizienz, egal bei welcher Last oder Drehzahl. Durch die elektronische Drehzahlregelung gibt es an den Kompressoren zudem weniger bewegte Teile, was den Betrieb besonders verschleißarm macht. Die Umrichter eignen sich für Asynchron-, Permanentmagnet- oder Reluktanzmotoren. Die energieeffiziente Antriebslösung kann für Stand-Alone-Systeme ebenso genutzt werden wie für Systeme mit vernetzten Antrieben oder Anwendungen, die ein erhöhtes Maß an Sicherheit erfordern.

Die Ansteuerung der Frequenzumrichter übernehmen kompakte Yaskawa Steuerungssysteme aus der SLIO-Serie. Diese lassen sich in TIA, Siemens Step7 oder Speed7Studio programmieren und durch ihren modularen Aufbau gut an die jeweilige Anwendung anpassen. Um die Kompressoren komfortabel bedienen zu können, wurde die Steuerung von Yaskawa mit einem Smart-HMI ausgestattet.