Luftiges Eis, warme Schokolade

Durch die Ausweitung der Eisproduktion stieß die Druckluftstation des Unternehmens DMK Ice Cream in Waldfeucht an ihre Grenzen. Die Suche nach einer Lösung, die gleichzeitig effizient sein sollte, ergab ein Konzept mit drei drehzahlgeregelten Schraubenkompressoren von Atlas Copco. Diese können jetzt 50 % mehr Luft liefern als die alte Station – verbrauchen dabei aber nur ein Drittel mehr Energie. Zudem spart DMK durch den Anschluss der Verdichter an die Wärmerückgewinnung zusätzlich etwa 745 MWh Wärmeenergie pro Jahr.

DMK Ice Cream produziert in Waldfeucht Eis am Stiel, Becher-, Hörnchen- und Waffeleis für mehrere Handelsketten. An insgesamt fünf Linien mit zugehörigen Verpackungsstrecken kann in der Eisfabrik gleichzeitig produziert werden. Der Output beträgt pro Linie derzeit etwa 38 000 Eis pro Stunde – vor knapp 20 Jahren waren es noch ungefähr 8000. Aufgrund der steigenden Nachfrage wurden die Taktzeiten erhöht, womit auch der Bedarf an Druckluft stieg. Während das Eis mit spezieller Reinstluft aufgeschlagen wird, brauchen die Zylinder und Armaturen der Verpackungsanlagen „normale“ Druckluft. DMK unterhält für Reinst- und Arbeitsluft zwei Netze: etwa 30 % des Bedarfs entfällt auf die Reinstluft, 70 % auf die Arbeitsluft. Die Anlage für das Hörncheneis ist einer der größten Druckluftverbraucher im Werk.
Als man sich nach einer neuen Druckluftstation umsah, liefen die vier Kompressoren, die bis dato die Produktion versorgten, fast ständig in Volllast. „Die Messungen an der bestehenden Anlage zeigten über 700 Last-Leerlauf-Zyklen der drei ungeregelten Kompressoren pro Woche. Häufig arbeiteten sie im Leerlauf. Insgesamt wurde schlichtweg zu viel Energie für zu wenig Luft aufgewandt“, befand Dirk Finders, Geschäftsführer der Günter Finders GmbH, die als Atlas-Copco-Vertriebspartner DMK in Waldfeucht betreut. Zusammen liefen die Kompressoren etwa 500 Stunden pro Woche und erzeugten dabei 171 000 m³ Luft. Nur eine der vier Maschinen war mit einer Drehzahlregelung ausgestattet.

Drehzahlgeregelte Schraubenkompressoren
Finders riet zu einer Station mit drei drehzahlgeregelten Schraubenkompressoren der Baureihe „GA VSD+“ von Atlas Copco. Diese erzeugen nun die gesamte Produktionsluft, die über drei Ringleitungen an die Verbraucher in der Halle verteilt wird. Eine Maschine ist redundant, sodass die Produktion vor Ausfällen geschützt ist. Das „+“ im Typenschild weist auf die Bauweise mit einem Permanentmagnetmotor und weiteren konstruktiven Verbesserungen hin, mit denen die neuen Maschinen im Vergleich zu den Vorgängermodellen ausgestattet sind. Hinzu kommt eine Drehzahlregelung des Kompressorenantriebs. Die Motordrehzahl wird automatisch an den Luftbedarf angepasst, sodass immer nur so viel Druckluft produziert wird, wie die Fertigung gerade benötigt. Eine übergeordnete Steuerung, das sogenannte „Energiesparsystem ES 6“, hilft bei der gleichmäßigen Auslas­tung der Kompressoren.

Arbeitsprozess
Ein Blick in die Messungen mit der neuen Anlage zeigt, dass sich die Leerlaufstunden auf null reduziert haben. Dazu erläutert Andreas Jentgens, Kälteanlagenbauer und bei DMK Ice Cream für die Kältemaschinen sowie die Druckluftversorgung zuständig: „Statt 500 Stunden laufen die neuen Kompressoren pro Woche zusammen nur insgesamt 298 Stunden. Für dieselbe Luftmenge verbrauchen die neuen Kompressoren außerdem über 20 % weniger Energie als die alte Anlage.“
Die Kompressoren speisen zwei Druckluftbehälter mit 2000 l und 5000 l Volumen. Von diesen aus geht die Luft durch verschiedene Filtersysteme, die sie als Arbeitsluft oder Reinstluft aufarbeiten. Nach dem Aufschlagen der Milchmixtur mit Reinstluft zur cremigen Masse wird diese aus der Eismaschine zu einer Formdüse gefördert. Das Eis wird hindurchgepresst, ein Metallfaden schneidet die einzelnen Portionen ab, zeitgleich wird ein Holzstiel eingeschossen. Das fertige Eis am Stiel wird nach einem weiteren Gefrierdurchgang mit Schokolade überzogen, die bei 45 °C flüssig und gut zu verarbeiten ist. Bei der Temperierung der Schokoladentanks kommen seit Kurzem auch die neuen Kompressoren ins Spiel: „Da sie ab Werk für die Wärmerückgewinnung vorbereitet sind, konnte DMK Ice Cream sie sehr einfach an das bestehende System anschließen“, erklärt Sven André Reinartz, ebenfalls Geschäftsführer der Günter Finders GmbH und zieht mit Dirk Finders das Fazit: „Schon bei unserer Simulation der neuen Druckluftstation war klar, dass DMK Ice Cream durch eine Sanierung jährlich über 37 000 Euro an Stromkosten sowie 745 MWh Wärmeenergie sparen kann. Durch die höhere Effizienz der Kompressoren und die Wärmerückgewinnung hat sich die komplette neue Druckluftstation so binnen eines Jahres amortisiert.“

Bilder: Atlas Copco

www.atlascopco.de