Turbogebläse in der Zement- und Kalkindustrie Ökonomie meets Ökologie

Anbieter zum Thema

Aerzener Maschinenfabrik GmbH

MASCHINENFABRIK GUSTAV EIRICH GMBH & Co KG

AZO GmbH + Co. KG

VEGA Grieshaber KG

Mehr Klimafreundlichkeit zählt zu den ambitioniertesten Zielen der energieintensiven Zement- und Kalkbranche. Die Turbo-Technologie ermöglicht Energieeinsparungen von bis zu 30 Prozent, verglichen mit herkömmlichen Drehkolbengebläsen, und unterstützt die Branche auf dem Weg zur Klimaneutralität.

Zement ist einer der beliebtesten und wichtigsten Baustoffe. Doch die Produktion ist extrem energieintensiv, die Zementindustrie gehört zu den größten Verursachern von CO₂-Emissionen. Im Jahr 2020 wurden weltweit 4,1 Milliarden Tonnen Zement produziert. Dabei gelangten 2,17 Milliarden Tonnen CO₂ in die Atmosphäre – das entspricht einem Anteil von 8 Prozent an der gesamten globalen CO₂-Produktion. Zum Vergleich: Auf den Luftverkehr entfallen circa 3 Prozent. Richtet man den Blick auf die größten Kohlenstoffdioxidemittenten der deutschen Industrie, landet die Zementindustrie mit 20 Prozent auf dem dritten Platz – nach der Eisen- und Stahlerzeugung (37,9 Prozent) und Raffinerien (24,0 Prozent), auf Platz 4 folgt die chemische Industrie (17,8 Prozent). Nimmt man mit Kalk einen weiteren wichtigen Baustoff hinzu, ist die Zement- und Kalkindustrie für 27,4 Prozent des CO₂-Ausstoßes der Industrie verantwortlich – und belegt damit Platz 2 im Ranking. Längst hat die Branche die Problematik erkannt und arbeitet daran, klimafreundlicher zu werden. Das Ziel: Reduzierung der CO₂-Emissionen um 25 Prozent bis 2030 und Erreichen von Klimaneutralität bis 2050.

Unterstützung durch Gebläse- und Verdichterlösungen

Als langjähriger Partner der Zementindustrie kennt Aerzen die vielfältigen Herausforderungen genau und unterstützt die Branche bei ihren ambitionierten Zielen. Die hocheffizienten, ölfreien und wartungsarmen Gebläse- und Verdichterlösungen des Kompressorspezialisten gewährleisten zuverlässige und sichere Prozesse und haben sich rund um den Globus in zahlreichen Bereichen der Zement- und Kalkherstellung etabliert – sei es pneumatische Förderung, Belüftung, Silo-Auflockerung, Verpackung oder Kühlung und Verbrennung.

Bildergalerie

Energieintensive Klinkerproduktion

Besonders energieintensiv ist die Produktion des Zementklinkers. Der Brennprozess im Drehrohrofen, bei dem die gemahlenen Rohstoffe – Kalkstein, Ton, Mergel und weitere – bei Temperaturen von rund 1.450 °C erhitzt und miteinander verschmolzen sowie im Anschluss wieder herunter gekühlt werden, macht 90 Prozent des gesamten Energiebedarfs eines Zementwerks aus. Ein Teil der Energiekosten entfällt dabei auf die Erzeugung von Prozessluft für die Kühlung und Verbrennung.

Hohes Optimierungspotenzial bei der Versorgung mit Kühl- und Verbrennungsluft

Die Sauerstoffzufuhr gehört zu den kritischsten Anwendungen der Zementherstellung, da ein turbulenter und großer Luftstrom erforderlich ist, um die gesamte vom Brenner erzeugte Wärme entlang des Ofens und des Vorwärmerturms zu übertragen. In der Regel übernehmen Drehkolbengebläse die Bereitstellung der benötigten Kühl- und Verbrennungsluft. Drehkolbengebläse erfüllen die anwendungsspezifischen Anforderungen – hohe Volumenströme bei niedrigen Drücken von 400 bis 500 mbar – optimal und sind vergleichsweise günstig in der Anschaffung. In einigen Fällen kommen auch Schraubengebläse vom Typ Delta Hybrid zur Anwendung. Da diese nach dem Prinzip der inneren Verdichtung arbeiten, rentieren sie sich jedoch erst ab einem Druckbereich von mindestens 500/550 mbar.

Effizienz und Nachhaltigkeit im Fokus

„Die Wahl der eingesetzten Lösung ist immer ein Abwägen zwischen Energieeffizienz und Investitionskosten – bisher zugunsten der Drehkolbengebläse. Doch angesichts der zunehmenden Relevanz des Themas Energieeffizienz aufgrund steigender Energiepreise sowie der globalen Klimaziele lohnt es sich, den Blick zu weiten und effizientere Technologien ins Auge zu fassen – beispielsweise Turbogebläse“, so Stephan Brand, Director Turbo Business bei Aerzen, und macht deutlich: „Zwar sind bei einem Turbogebläse die anfänglichen Investitionskosten höher als bei einem Drehkolbengebläse, dafür haben die Strömungsmaschinen in puncto Energieeffizienz die Nase um Längen vorn und halten so die Lebenszykluskosten gering – ein klarer Wettbewerbsvorteil.“

Einsparungen bis zu 30 Prozent sind möglich

Bereits seit 1911 baut Aerzen Turbogebläse und hat diese Aggregate über viele Jahrzehnte technologisch weiter auf die Spitze getrieben. Heute gehört die Turbogebläse G5plus-Baureihe zu den kompaktesten und effizientesten Turbos seiner Klasse. „Gegenüber konventioneller Turbotechnologie liegt die Energieeffizienz um bis zu 10 Prozent höher, verglichen mit Verdrängermaschinen wie Drehkolbengebläsen lassen sich sogar Einsparungen von bis zu 30 Prozent erzielen“, hebt Stephan Brand hervor. Erreicht wird dies unter anderem durch hocheffiziente Einzelkomponenten wie den extrem leistungsfähigen und energiesparenden Permanent-Magnet-Motor, der den zukünftigen Anforderungen der IE5-Klassifizierung (Ultra Premium Effizienz) gerecht wird, ein besonders aerodynamisches Design von Turbolaufrad und Spiralgehäuse sowie die innovative Multilevel-Frequenzumrichtertechnologie mit bis zu 90 Prozent weniger Verlustleistung im Motor im Vergleich zu konventioneller Umrichtertechnik. Die Drehzahlregelung ist im Bereich der Kühl- und Verbrennungsluft erforderlich, da der Volumenstrom variiert. Im Vergleich zu Turbogebläsen mit standardisierten Umrichtern haben die Turboaggregate außerdem eine höhere Unempfindlichkeit gegenüber Druckschwankungen und ein besseres Regelverhalten. Sie können so im gesamten Turbo-Kennfeld wesentlich stabiler betrieben werden.

Kompakt, lange Lebensdauer und leise

Darüber hinaus punkten die Aerzen Turbos mit weiteren Features, die für die Zement- und Kalkherstellung von Vorteil sind.So benötigt ein Turbo lediglich ein Drittel oder Viertel der Aufstellfläche eines Drehkolbengebläses mit vergleichbarer Leistung. Der Maschinenraum kann dadurch um einiges kleiner ausfallen. Die innovative Aerzen Luftlagerung mit Doppelbeschichtung sorgt für eine erhöhte Lebensdauer von kleiner als 80.000 Betriebsstunden und höchste Zuverlässigkeit. Modernste Luftfilterlösungssysteme gewährleisten auch in stark verunreinigten Umgebungen einen optimalen Betrieb. Die Aggregate sind schalltechnisch optimiert und garantieren einen leisen Betrieb von 72-73 db(A). Zudem sind die kraftvollen Turbogebläse 100 Prozent ölfrei, robust sowie leicht zu bedienen und der Wartungsbedarf ist verschwindend gering.

Mit dem Aerzen Turbo hat der Kompressorspezialist eine zukunftstaugliche Technologie im Programm, die wie kein anderes Aggregat für Effizienz, Nachhaltigkeit und Zuverlässigkeit steht. „Durch den Umstieg von Drehkolbengebläsen auf die hochmodernen Turbos eröffnen sich für die Kühl- und Verbrennungsluftversorgung in der Zement- und Kalkindustrie beachtliche Effizienz- und Performancevorteile“, betont Stephan Brand und ergänzt: „Das Ergebnis sind nachhaltigere Prozesse, optimierte Leistung und reduzierte Kosten.“

(ID:49569121)