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»Vollgas oder gar nichts«

Maschinen & Anlagen
»Vollgas oder gar nichts«

Entweder Vollgas oder es geht gar nichts – Betriebsberater Helmut Haybach stößt immer wieder auf Absaug- oder Heizanlagen, die sich nicht regulieren lassen und daher viel mehr Energie als nötig verbrauchen. Er empfiehlt, zumindest die Wahlmöglichkeit weniger Leistungsstufen nachzurüsten.

Die Preise für Strom sowie Gas und Öl steigen wieder. Es empfiehlt sich nicht nur aus Umweltgesichtspunkten, sondern auch ökonomisch, den Energieverbrauch im Betrieb kritisch unter die Lupe zu nehmen und nach Einsparpotenzialen zu suchen.

Da in Tischlerbetrieben viel Energie in Form von Holzresten anfällt, liegt es nahe, diese auf kurzem Weg selbst thermisch zu verwerten. Hier gilt es, als Erstes zu überprüfen, ob die vorhandenen Resthölzer für den eigenen Wärmebedarf ausreichen. Das Gebäude spielt dabei gegenüber der Leistung von Maschinen- und Oberflächenabsaugung meistens eine untergeordnete Rolle, weil hier stündlich Zigtausende Kubikmeter geheizter Luft mit oder oft auch ohne Wärmerückgewinnung ins Freie gelangen.
Nicht genug Holzreste
Bei der Schreinerei Heller in Düsseldorf deckten die anfallenden Späne und Holzreste den Wärmebedarf nur etwa zur Hälfte ab. Der Betrieb hatte ein vorhandenes Gebäude mit einem 20 Jahre alten Kessel mit Vorofenfeuerung übernommen. Die Übergangszeit des Kessels läuft nächstes Jahr ab. Bei solchen Feuerungen gibt es hohe Wärmeverluste, weil ein Teil der Wärme vor dem Kessel nach außen abstrahlt. Außerdem ließ sich der Kessel kaum regulieren, entweder volle Leistung mit vollem Verbrauch oder es bleibt kalt.
Glücklicherweise gab es einen geeigneten Heizraum und einen Gaskessel neben der Holzfeuerung. Mit einem modernen, effektiveren Holzkessel wollte die Schreinerei die Gasrechnung senken. Da sich die Staubgrenzwerte nach der 1. BImSchV für Anlagen ab 2015 deutlich verschärfen werden, von heute 100 auf dann 20 mg/m³, wollte die Schreinerei den Kessel im kommenden Jahr in Betrieb nehmen. So kommt der Betrieb in den nächsten Jahren ohne den aufwendigen ergänzenden Metallgewebefilter aus. Bereits jetzt liegen konkrete Angebote vor. Bei der Schreinerei Heller ergab sich trotz der günstigen baulichen Randbedingungen eine Amortisationsdauer von etwa acht Jahren. Allerdings ist absehbar, dass sich in den neuen Räumen der Materialeinsatz mittelfristig deutlich steigern lässt – und damit die Holzfeuerung wirtschaftlicher wird.
Dosierte Absaugung
Daneben war es wichtig, bei der Firma Heller zu überprüfen, wie die Oberfläche energetisch sinnvoll betrieben werden kann. Die Vorgängerfirma hatte hier die Absaugung mit 22 000 m³/h Abluftleistung recht großzügig ausgelegt. Das kostet aber nicht nur eine Menge Wärme sondern auch sehr viel Strom.
Wenn die Oberfläche wenigstens zwei Tage in der Woche genutzt wird, rechnen sich erfahrungsgemäß Maßnahmen zu Verringerung des Wärme- und Strombedarfs. Dabei geht es darum, die Anlage entsprechend dem tatsächlichen Bedarf steuern zu können. Vor allem in den erheblichen Zwischenzeiten zum Handling der Teile und Vorbereitung, wo gar nicht gespritzt wird, kann mit deutlich abgesenktem Luftstrom gefahren werden. Frequenzgesteuerte Ventilatoren sparen nicht nur Wärme, sondern auch eine Menge Strom.
Die Untersuchung bei Heller vor Ort ergab, dass dies auch nachträglich ergänzt werden könnte, und zwar mit drei Laststufen. Für eine Hochglanzlackierung sollte die Leistung 22 000, für normale Lackierarbeiten 14000, für die Hantierungszeiten zwischen dem Spritzen 7000 m3/h betragen. Bei Heller würde sich die damit einhergehende Investition in gut vier Jahren rechnen.
Sobald man mit Luftmengen von mehr als 10 000 m³/h arbeitet, sollte geprüft werden, ob es möglich ist, die Ventilatoren drehzahlmäßig nachzurüsten oder noch einfacher mit manuellen Klappensteuerungen den Wärmeverbrauch der Oberfläche deutlich zu reduzieren. Aber natürlich macht eine Wärmeeinsparung nur dort Sinn, wo Holzreste knapp oder Öl- oder Gasbrennstoffe eingespart werden können.
Optimierte Arbeitsabläufe
Auch bei der Tischlerei Ostendorf in Stadtlohn stand die Oberfläche bei der Energieberatung im Vordergrund. Neben der Einführung von drei Laststufen für die Spritzkabinenabluft wie bei der Schreinerei Heller bot sich hier außerdem ein Energieeinsparpotenzial in der Optimierung der Arbeitsabläufe. Hochwertige Oberflächen brauchen eine staubarme Umgebung und für das Handling der Teile geht viel Zeit verloren. Daher war der Arbeitsablauf in der Oberfläche neu zu planen und eine optimale Anlage zu suchen. Um Hochglanz genauso wie einfache Farbloslackierungen zeitlich und energetisch bei einer hohen Oberflächengüte zu optimieren, bedarf es aufwendiger Technik. Mit einem in drei Stufen einstellbaren Luftaustausch im Trockenbereich wie auch mit Halogentrocknern lassen sich die Trocknungszeiten deutlich reduzieren. Die entsprechenden Investitionen sind allerdings erheblich.
Möglichst umfangreiche Daten über die tatsächliche zeitliche Nutzung und den Verbrauch an Lacken und anderen Oberflächenmaterialien erleichtern die wirtschaftliche Bewertung solcher Investitionen. Die vorliegenden Daten ließen nicht eindeutig erkennen, ob sich das Vorhaben amortisieren wird. Hier spielen natürlich auch grundlegende Qualitätsaspekte eine Rolle. Wenn man Hochglanz verarbeiten will, benötigt man auch die entsprechende Ausstattung. Eventuell können jedoch auch ganz andere Lösungen sinnvoller sein, beispielsweise in Kooperation mit Partnerbetrieben.
Flexible Maschinenabsaugung
Ob und inwieweit eine Investition in eine lastabhängige Ventilatorensteuerung der Maschinenabsauganlage energetisch vorteilhaft ist, konnte ebenfalls bei der Firma Ostendorf überprüft werden. Die im vergangenen Jahr eingesetzte Absaugsteuerung wurde über mehr als sechs Wochen messtechnisch im Hinblick auf Einsatzzeiten und Stromverbrauch gemessen und ausgewertet. So konnte anschaulich belegt werden, dass der vorhandene Frequenzumrichter tatsächlich etwa 50 Prozent des Strombedarfs eingespart hat gegenüber einer herkömmlichen Stern-Dreieck-Schaltung. Eine vergleichbare Datenauswertung ist auch zur Optimierung des Druckluftnetzes möglich.
Maßnahmen an den Maschinen
Natürlich spielen die einzelnen Maschinen beim Thema Energieverbrauch eine erhebliche Rolle. Vielfach wird in den Betrieben übersehen, dass bei der Anschaffung neuer Maschinen inzwischen die Hersteller eine Fülle von Möglichkeiten anbieten, um deren Energieverbrauch deutlich zu reduzieren. Hier kommen verstärkt hocheffiziente IE3-Motoren zum Einsatz, optimierte Stand-by-Lösungen oder Drehzahlregelungen. Laufzeitenmessungen an bestehenden Hauptmaschinen wie Kantenanleimmaschine oder CNC-Maschine haben gezeigt, dass der Stromverbrauch allein im Bereitschaftszustand ganz erheblich ist. Bis zu 1 kW als dauernde Grundbelastung kann hier über den Tag auftauchen, unabhängig ob an der Maschine gearbeitet wird oder nicht. Bei der Anschaffung von Maschinen rechnet sich ein Blick auf die heute verfügbaren Einsparmöglichkeiten, zumal die KfW solche Investitionen mit Energieeffizienzdarlehen nach dem Programm 244 und sehr niedrigen Zinsen unterstützt (siehe »Doppelter Nutzen« Seite 84).
Seit dem vergangenen Oktober werden allerdings auch sogenannte energieeffiziente Querschnittstechnologien anteilig bezuschusst. Der damit einhergehende 30-prozentige Investitionszuschuss gilt aber nur für ganz spezielle Maschinenaggregate (siehe »Geld für Effizienz« Seite 73)
Es gibt also vielfältige Ansatzpunkte in den Betrieben, den Energieverbrauch zu senken und dabei auch staatliche Förderprogramme in Anspruch zu nehmen. Eine begleitende Energieberatung zeigt die Einsparpotenziale. Ziel muss es sein, dass der Betrieb eine Entscheidungsgrundlage erhält, ob und wie sich die mögliche Investition im Bereich Oberfläche, Heizung, Beleuchtung oder Maschinen nicht nur energetisch, sondern auch wirtschaftlich umsetzen lässt.
Helmut Haybach

Der Autor
Dipl.-Ing. Helmut Haybach ist Berater am Technologiezentrum Holzwirtschaft (TZH) mit Sitz in Lemgo und Dortmund.
Technologiezentrum Holzwirtschaft GmbH, 44137 Dortmund, Tel. (0231), 912010-26, Fax: -50, www.tzholz.de
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