PresseBox
Pressemitteilung BoxID: 317489 (WITTMANN Robot Systeme GmbH)
  • WITTMANN Robot Systeme GmbH
  • Am Tower 2
  • 90475 Nürnberg
  • http://www.wittmann-group.com/de_de.html
  • Ansprechpartner
  • Bernhard Grabner
  • +43 (1) 25039 204

Kunststofftrocknung - Gegen den Strom

(PresseBox) (Schwaig, ) Die überraschend heftige Hausse bei Strompreisen in der 2. Jahreshälfte 2008 hat Kunststoffverarbeitern äußerst schmerzhaft vor Augen geführt, welche unmittelbaren Auswirkungen derartige Preissprünge auf die Produktmarge haben können. Die derzeitige Wirtschaftskrise und die relative Ruhe bei den Energiepreisen ist jedoch nur als eine Verschnaufpause vor dem nächsten Preisanstieg anzusehen und muss als Gelegenheit verstanden werden, sehr rasch auf effiziente Produktionssysteme umzustellen.

Verschnaufpause in der Strompreisentwicklung

Heute müssen die Einsparpotenziale sämtlicher Produktionsmittel realisiert werden; und gerade Materialtrockner stellen in diesem Zusammenhang eine wesentliche Komponente im gesamten Energiehaushalt einer Anlage dar. Mittlerweile bietet jeder Hersteller von Trocknern und Trocknungssystemen ein ganzes Portfolio an energiesparenden Optionen an. Ob diese nun tatsächlich Energie einsparen oder bloße Marketingmaßnahmen sind, lässt sich trotz plausibler Argumente nur durch entsprechende Messungen feststellen.

So wie bei Fahrzeugen der Kraftstoffverbrauch pro gefahrene 100 km angegeben wird, hätten auch die Kunststoffverarbeiter gerne einen Energie-Verbrauchswert pro kg getrocknetem Granulat zur Hand. Da allerdings die Bandbreite der Kunststoffeigenschaften zu groß ist, fällt es schwer, eine für alle Kunststoffe repräsentative Type auszuwählen. Die hier aufgezeigte Lösung bezieht den normierten Energieverbrauch auf die Trockenluftmenge des Trockners.

Bereits vor 7 Jahren hatte WITTMANN mit der Suche nach einem reproduzierbaren Verfahren begonnen, um unterschiedliche Trockner hinsichtlich ihres Energieverbrauchs miteinander vergleichen zu können. Zunächst wurde das WITTMANN Rating-Verfahren nur für interne Zwecke eingesetzt und diente als wichtige Entscheidungshilfe, um neue Ideen, die zur Reduzierung des Energieverbrauchs führen sollten, auf ihren Nutzen zu prüfen und miteinander zu vergleichen. Im Jahr 2008 wurde dieses Rating-Verfahren erstmals veröffentlicht und bis zum jetzigen Zeitpunkt weiter verfeinert, um so der stetigen Weiterentwicklung von Trocknungsanlagen gerecht zu werden. Mit der Weiterentwicklung des WITTMANN Energierating-Verfahrens werden nun die energetischen Auswirkungen der automatisch gesteuerten Luftmenge erfasst und im Vergleichswert berücksichtigt. Die umfassende Beschreibung dieser Messmethode kann unter der Internet-Adresse www.wittmann-group.com abgerufen werden.

Das WITTMANN Energierating ermöglicht es, nicht nur Trockner miteinander zu vergleichen, sondern auch den Energiebedarf einer Trocknungsaufgabe zu bestimmen. Die Ergebnisse können in drei Gruppen unterteilt werden, die durch die Ausstattungsmerkmale der Trockner definiert sind. Die Berechnungen stützen sich auf die Messwerte aus dem Energierating und berücksichtigen den Arbeitspunkt der Trocknungsanlage. Die Genauigkeit der Ergebnisse liegt bei ± 10 %.

Die Berechnungen berücksichtigen die energierelevanten Baugruppen und Eigenschaften der in Frage stehenden Trocknungsanlagen. Der Energiebedarf setzt sich aus dem Anteil für die Trockenluftzirkulation und dem Energieanteil für die Entfeuchtung (im Diagramm rot dargestellt) zusammen. Letzterer wird hier mit "Eigenverbrauch" bezeichnet und erfasst auch alle Hilfsenergien wie etwa Kühlleistungen. Der Energieanteil, der für Materialerwärmung und Materialtrocknung aufgebracht werden muss, ist in den Diagrammen blau dargestellt.

Drei Ausstattungsmerkmale

Die Ausstattung der Trocknungsanlage entscheidet über den Energieverbrauch bei Teillast und Maschinenstop. Während der Energieanteil zur Kunststofferwärmung (im Diagramm blau dargestellt) nur von den Kunststoffeigenschaften abhängt und in einem linearen Verhältnis zum Durchsatz verläuft, verhält sich der Eigenverbrauch der Trocknungsanlage zu allen Hilfsenergien in jeweils völlig unterschiedlicher Weise. Eine Trocknungsanlage mit feststehender Luftmenge - und ohne Rückluftkühler - zeigt beim Eigenverbrauch einen nahezu konstanten Energiebedarf (Fig. 2).

Ist die Trocknungsanlage mit einem Frequenzumformer ausgestattet, so kann der Grundverbrauch dem Materialdurchsatz folgen (Fig.3).

Mit hinreichender Genauigkeit kann dieses Verhalten linear vereinfacht werden.

Besonders ungünstig hingegen zeigt sich das Verhalten einer Trocknungsanlage mit Rückluftkühler und konstanter Prozessluft-Menge (Fig.4).

Je nach Effizienz der Hilfsenergie-Zufuhr kann der Energieverbrauch im Teillastbetrieb sogar ansteigen und über jenem bei Volllast zu liegen kommen. Die Ursache hierfür ist im Rückluftkühler zu suchen. Dieser entzieht dem Trocknungsprozess Wärme, die spätestens am Trocknungssilo über die Prozess-Heizung wieder zugeführt werden muss. Die aus dem Trocknungsprozess entfliehende Wärme wird in der Regel unter zusätzlichem Energieaufwand an die Umwelt abgegeben und geht für die Produktion verloren. Würde das WITTMANN Energierating nur den Verbrauch bei Volllast berücksichtigen, wären die gravierenden Unterschiede im Energieverbrauch beim so typischen Teillastbetrieb unsichtbar.

PET-Trocknung mit 107 Wh/kg

Mit Spannung werden nun immer öfter Energiemessungen ausgewertet, die an WITTMANN Kundenanlagen durchgeführt wurden - und die Ergebnisse mit den Berechnungsmodellen verglichen. So konnte kürzlich die Langzeitmessung einer PET-Trocknungsanlage im Vergleich mit jenen zweier konkurrierender Hersteller ausgewertet werden.

Ein Kunststoffverarbeiter hatte hierfür drei identische Maschinen mit Trocknungsanlagen dreier unterschiedlicher namhafter europäischer Hersteller ausgestattet. Durch fortgesetzten Wechsel der Werkzeuge konnte jede Trocknungsaufgabe an allen drei Trocknungsanlagen eingestellt und anschließend der jeweilige Energieverbrauch gemessen werden. Die Messreihe wurde über den Zeitraum eines halben Jahres durchgeführt, was die Erhebung einer ausreichenden Anzahl von Messergebnissen gleichartiger Trocknungssituationen für alle drei Anlagen gestattete. Auf dieser Basis können fundierte Aussagen getätigt werden.

Die WITTMANN Trocknungsanlage überzeugt hier mit einem durchschnittlichen Energiebedarf von 107 Wh/kg getrocknetem PET. In beeindruckender Weise - und als überraschend hoch - fiel der hohe Mehraufwand an Energie bei der bereits "nächsteffizienten" Trocknungsanlage ins Auge, der 40 % ausmachte. Die Anlage des dritten Herstellers verbrauchte sogar 56 % mehr Energie als die WITTMANN Anlage. Höchst offensichtlich zeigte sich die Diskrepanz zwischen "Energieversprechen" und dem tatsächlichen Energiebedarf. Hier, wie so oft, erweist sich die Wahrheit des Sinnspruchs: "Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser". Und diese Kontrolle verschafft den entscheidenden Vorteil.

Das komplette Peripheriegeräteprogramm von WITTMANN umfasst Roboter und Automatisierungsanlagen, Dosiergeräte, die automatische Materialversorgung und Materialtrocknung samt Recycling der Kunststoffe sowie die Werkzeugtemperierung und Werkzeugkühlung. Mit dieser umfassenden Peripheriegerätebaureihe bietet WITTMANN den Kunststoffverarbeitern Gesamtlösungen an, die alle Bedürfnisse abdecken - von autarken Fertigungszellen mit Einzonen-Temperiergerät, Zahnwalzenmühlen, Angusspickern und integrierten Saugfördergeräten über zentral vernetzte und gesteuerte Systemlösungen mit zentralen Materialförderanlagen und zentraler Trocknung bis hin zu Robotern samt Automatisierungseinrichtungen für die flexible Weiterbearbeitung von entnommenen Spritzgießteilen.

2008 hat WITTMANN die BATTENFELD Kunststoffmaschinen GmbH. mit Hauptsitz und Produktionsstandort in Kottingbrunn (Niederösterreich) übernommen. Bei weitgehend selbstständiger Bearbeitung der Märkte für Peripheriegeräte einerseits und Spritzgießmaschinen von BATTENFELD andererseits, führt dieser Zusammenschluss zur nahtlosen Ergänzung der jeweiligen Produktlinien. - Zum Vorteil der Kunststoffverarbeiter, die in verstärktem Maß ein reibungsloses Ineinandergreifen von Verarbeitungsmaschine, Automatisierung und Peripherie nachfragen.

Das weltweit geflochtene Netz der zahlreichen Niederlassungen von WITTMANN und WITTMANN BATTENFELD garantiert einen perfekten Service vor Ort - wo auch immer auf dem Globus.