Foto van werkstukken voor schokdempers van ZF Friedrichshafen
ZF Friedrichshafen AG

Meer perslucht met minder energie voor ZF schokdempers

Meer perslucht met minder energie voor ZF schokdempers – dankzij warmteterugwinning

Een inefficiënt persluchtstation en enorme hoeveelheden onbenutte energie: voor Manuel Baumgarten bij ZF Friedrichshafen in het Duitse Eitorf waren dat redenen genoeg om de oude persluchtinstallatie van het bedrijf te laten vervangen. Engelengeduld en een KAESER oplossing op maat hebben geholpen om de kosten te verlagen en de restwarmte zinvol te benutten.

Efficiënter kan het niet. De netjes bevestigde print-outs aan de ketel van de KAESER persluchtinstallatie spreken boekdelen. Manuel Baumgarten heeft deze zelf daar opgehangen. Hij is maintenance manager op de site in Eitorf waar ZF Friedrichshafen AG schokdempers produceert. Iedereen die het lokaal binnenkomt, ziet nauwkeurig hoe effectief en zuinig de installatie wel werkt. Tegelijkertijd word je eraan herinnerd hoe het eruitzag voordat de geel-zwarte KAESER installatie werd geïnstalleerd. Intussen is iedereen ervan op de hoogte. De installatie is dan ook Baumgartens troetelkind.

Vorig persluchtstation bij ZF Friedrichshafen

Wie hier in 2010 binnenkwam, moet zich gewaand hebben in de machinekamer van een stoomboot op de Mississippi uit de jaren van weleer.

Oorzaak was de oude persluchtinstallatie. Die bestond uit een bont allegaartje van componenten, die in de loop van 35 jaar tijd waren toegevoegd. Ze deed nog steeds dienst, maar voor Baumgarten was het zo klaar als een klontje: de installatie was aan vervanging toe. Ze was verouderd en verspilde enorme hoeveelheden energie. Maar hoe overtuig je je bazen ervan om zomaar even een investering van naar schatting zes cijfers te doen? Er is maar één manier: de investering moet zich terugbetalen.

In het compressorlokaal was er voordien zo veel lawaai dat je nauwelijks een woord verstond. En het was er warm. Zelfs in de winter hield je het er niet lang uit.
Manuel Baumgarten, ZF Friedrichshafen AG
Zogoed als geen productieonderbreking!

In Eitorf lopen er dagelijks 30 000 schokdempers van drie banden, goed voor zeven miljoen stuks per jaar. De banden staan niet stil, zelfs 's nachts niet. Alleen in het weekend wordt de productie stilgelegd om die op zondagavond weer op te starten. Elke productieonderbreking kost dan ook geld. Werkmeester-elektricien Adolphs was één van de collega's die sceptisch was: zou een dergelijke compressorvervanging de activiteiten niet verstoren? Maar tenzij ze alles bij het oude zouden laten, was dat een risico dat moest worden ingecalculeerd.

ZF Friedrichshafen medewerker in gesprek
Wie niet waagt, niet wint.

Nadat de knoop was doorgehakt om de operatie door te voeren, restte nog de vraag wie het project tot een goed einde zou kunnen brengen. KAESER wist raad.

Dipl.-Ing. Norbert Hages, technisch adviseur in de KAESER vestiging in het Duitse Bochum ontfermde zich over het project. Na een aantal verkennende en adviesgesprekken met Baumgarten reikte Hages een oplossing aan waarmee KAESER zich onderscheidde van de concurrentie en de klant duidelijke voordelen in het vooruitzicht stelde.

Hij stelde het exploitatiemodel SIGMA AIR UTILITY voor. Voordelen waren dat het de automobieltoeleverancier de broodnodige flexibiliteit zou bieden en de risico's zou beperken tot een minimum. Bovendien garandeerde het voorzieningszekerheid en minimale uitvaltijden. “Dat vormde een goed uitgangspunt”, herinnert de KAESER ingenieur zich. Maar de klant wilde meer. Bestond er niet een manier om de snikhete warmte zinvol te benutten? Norbert Hages pleegde overleg.

ZF Friedrichshafen medewerker Baumgarten toont het persluchtverbruiksprofiel op weekbasis
Warmterecuperatie, dat is gratis energie.

Het voorstel van KAESER viel in goede aarde. Warmterecuperatie is niet alleen milieuvriendelijk, ook de rendabiliteitsfactor is niet te onderschatten. Maar zou de restwarmtebenutting volstaan om het reinigingsbad voor schokdempers op een constante temperatuur van 60 °C te houden, zoals Baumgarten voor ogen had?

Het idee was gewoon te goed om niet te implementeren. Maar eerst moest er groen licht worden gegeven.

Kaeser Kompressoren ingenieur Hages en ZF Friedrichshafen medewerker Baumgarten bespreken de plannen voor het persluchtstation
Complete vernieuwing – zonder verstoring van de activiteiten.

Ten langen laatste kwam het verlossende telefoontje uit Eitorf: “Meneer Hages, wij willen het project laten uitvoeren door KAESER.”

Het project om de oude persluchtinstallatie te vervangen door de nieuwe werd grondig aangepakt. Het complete lokaal werd ontkernd – zeg maar uitgehold – en van de grond af vernieuwd.

Er werden vijf compressoren en vier koeldrogers geïnstalleerd. Er werden leidingen en roestvrijstalen buizen gelegd, die het warme water transporteren naar het reinigingsbad. Bovendien regelde een specialist het hydraulische evenwicht, de instelling van de pomp- en temperatuursensor evenals de optimalisatie van de warmtemeter.

Met een sturingseenheid en een driewegklep moest de temperatuur in het reinigingsbad constant op 60 °C blijven. En mocht er eens niet voldoende warm water beschikbaar zijn, dan springt de gasverwarming bij. Tot zover het plan.

Na de installatie werkte alles feilloos. Alleen met de warmterecuperatie wilde het niet vlotten. Manuel Baumgarten en Norbert Hages waren teleurgesteld. Slechts 45% van de hoeveelheid verbruikte elektrische energie kon worden gerecupereerd, terwijl een percentage van tot wel 76% was voorspeld. Maar ook metingen over een langere periode brachten niets nieuws aan het licht. Hoe ze de installatie ook instelden of fijn afstelden, het veranderde niets aan de situatie. Waren de meetwaarden misschien niet juist? En zo ja, waaraan lag dat?

Kaeser ingenieur Hages en ZF Friedrichshafen medewerker Baumgarten in gesprek
Fout gevonden én verholpen.

Na een paar weken van radeloosheid volgde dan toch het eurekamoment. De metingen waren uitgevoerd vlak voor een bochtstuk in de buis waar warm water werd vermengd met koud water. Zo ontstonden ongewenste verwervelingen, die de meetresultaten vervalsten. De oorzaak van de fout was gevonden! “Een mens leert altijd bij”, zei Norbert Hages. “Er komt meer bij kijken dan alleen maar de installatie installeren. Al onze installaties zijn oplossingen op maat. Uitstekende resultaten zijn niet haalbaar met standaardoplossingen.”

De inspanningen hebben hun vruchten afgeworpen.

Nu leveren alle metingen juiste meetwaarden op. Globaal gezien wordt een optimale graad van warmterecuperatie gerealiseerd. “Het resultaat mag gezien worden”, zei Hages. Ook Baumgarten, die een ingenieursdiploma heeft, is een tevreden man: “We besparen € 114.000 energiekosten per jaar. En dat gewoonweg omdat de installatie zo efficiënt werkt. Daar moet je dan nog eens de € 34.000 bijtellen die we uitsparen dankzij de warmterecuperatie. Alleen al daarmee kun je 40 ééngezinswoningen per jaar verwarmen. En dan is er ook nog de € 25.000 die we besparen op onderhoudskosten. Dat loopt dan aardig op.” Hoewel de compressoren op zondagavond een halfuur eerder weer worden opgestart om het reinigingsbad op temperatuur te brengen, bespaart ZF een aanzienlijk bedrag.

Met zijn Kaeser persluchtstation realiseert ZF Friedrichshafen in het Duitse Eitorf een kostenbesparing van € 172.000 per jaar

Even indrukwekkend zijn de CO2-besparingen. Uitgaande van een besparingsequivalent van ca. 1667 kWh per ton CO2 resulteert de stroombesparing (760 000 kWh) samen met de restwarmtebenutting (960 000 kWh) in een vermindering van de CO2-uitstoot met ongeveer 1000 ton per jaar.

Besparing in CO2-uitstoot

Een voorbeeldige prestatie. De investeringen zijn intussen allang terugverdiend. Manuel Baumgarten mag met recht en reden trots zijn. Het was een veeleisend, uitdagend project, dat van alle betrokkenen een behoorlijke dosis doorzettingsvermogen heeft geëist. “Vijf jaar heeft het geduurd. Veel andere persluchtaanbieders zouden zeker hebben afgehaakt”, vat “Mr. Contracting” samen, zoals Baumgarten in het bedrijf respectvol wordt genoemd. En dan voegt hij er lachend aan toe: “Maar we hebben voet bij stuk gehouden. Eind goed al goed: voor ons – en voor KAESER.”

Klik hier om de producten te bekijken