Druckereibetrieb: Drehzahlregelung und Wärmerückgewinnung sparen Energie

Essen, Frankfurt/Oder, September 2011 – Bereits 1880 erschien in Frankfurt an der Oder die erste Vorläuferin der heutigen „Märkischen Oderzeitung“ (MOZ). Damals wie heute hängt der Erfolg einer Zeitung von guten Schlagzeilen und pünktlichem Erscheinen ab. Und mit der Anzahl der Leser wachsen auch die Ansprüche an die Technik. Die modernen Druckereimaschinen sind samt ihren ausgedehnten Förder-, Sortier- und Verpackungsanlagen heute auf eine zuverlässige Druckluftversorgung angewiesen. „Nach 17 Jahren war unsere alte Anlage mit drei Kompressoren reparaturanfällig geworden“, berichtet Frank Krienke, Leiter Hausverwaltung und Dienste beim Märkischen Verlags- und Druckhaus (MVD), das die MOZ herausgibt. Ein weiteres Problem der älteren Anlage war das ständige An- und Ausschalten der Maschinen, wenn der Grundlast-Kompressor nicht mehr ausreichte. Denn der erforderliche Volumenstrom ist aufgrund der Vielzahl der Verbraucher so gut wie nie konstant. „Alle fünf bis zehn Minuten wurde da geschaltet, was den Verschleiß nach oben trieb.“
Ein neuer Kompressor musste her, der so wenig Energie wie nötig verbrauchen und wegen des schwankenden Volumenstroms eine Drehzahlregelung besitzen sollte; die frühere Anlage stammte aus einer Zeit, als es noch keine drehzahlgeregelten Kompressoren gab. Man zog einen Anbieterwechsel in Betracht und bat unter anderem die Essener Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH um ein Angebot. Deren drehzahlgeregelte Kompressoren sind an dem Kürzel VSD (Variable Speed Drive) zu erkennen. Heute arbeitet ein öleingespritzter Schraubenkompressor des Typs GA 45 VSD FF im Keller der Druckerei und liefert exakt den jeweils benötigten Volumenstrom – mit dem geringstmöglichen Energieverbrauch.

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Bedarfsanalyse ermöglicht exakte Auslegung
Um die neue Maschine richtig zu dimensionieren, analysierte Atlas Copco in der Angebotsphase über einen längeren Zeitraum den tatsächlichen Bedarf. Auf Basis des so gewonnenen Lastprofils ergab sich eine Anschlussleistung von 45 Kilowatt (kW). „Damit können wir sicher sein, dass der Kompressor die Bedarfsspitzen abdeckt und noch ausreichende Reserven nach oben hat“, betont Frank Krienke und schmunzelt, dass nun „noch weitere hunderttausend Leser dazukommen“ könnten.
Aufgrund der Drehzahlregelung wird immer nur genau die Menge Druckluft erzeugt, die auch abgenommen wird – was den Energieverbrauch gegenüber den drei alten Festdrehzahlkompressoren deutlich senkt. Ein weiterer Vorteil des drehzahlgeregelten GA-VSD-Kompressors ist das sogenannte „Softstarten“: Der eingebaute Frequenzumrichter lässt die Maschine bei steigendem Bedarf sanfter anfahren als beim simplen An- und Ausschalten. In der Folge entfallen Stromspitzen, wodurch der früher hohe Verschleiß vermieden wird.
„Genauso wichtig wie die Drehzahlregelung war uns die Wärmerückgewinnung“, ergänzt Krienke. „Im Schnitt können wir rund 30 Kilowatt Heizleistung nutzen – das reicht sowohl für das Duschwasser in unserem Betrieb als auch für das in den Küchen benötigte Warmwasser.“ Hier kann das Unternehmen enorm viel Energie sparen; denn aufgrund der ausgedehnten Produktionsanlagen ist eine ölbetriebene Heizanlage mit einer Leistung von 1700 kW installiert, die im Sommer eigentlich nur für das Warmwasser lief. „Selbst bei Minimallast waren das dann immerhin noch 80 bis 90 Kilowatt. Das war so viel, dass wir dazu übergegangen waren, das Brauchwasser elektrisch zu erhitzen, um sie in den Sommermonaten ganz ausschalten zu können“, sagt Krienke. Dank der Wärmerückgewinnung bekommt das Unternehmen heute die Wärmeenergie für das Warmwasser gratis, und in der Übergangszeit kann sogar die Heizung unterstützt werden, um die Büros, die keine direkte Sonneneinstrahlung haben, behaglicher zu machen. Denn die zum Verdichten der Luft erforderliche elektrische Energie lässt sich fast vollständig in Form von Wärmeenergie zurückgewinnen.

Plug & Play – schon läuft die Wärmerückgewinnung
Der Aufwand, um die Wärme zurückgewinnen zu können, war sehr gering. Der Grund: Das MVD verfügte bereits über das dazu erforderliche Leitungsnetz, und den Kompressor orderte man in der FF-Version (Full Feature). Bei dieser optional verfügbaren Variante haben die Atlas-Copco-Ingenieure Zusatzgeräte wie Kältetrockner, Druckluftfilter, Kondensatableiter und -trenner sowie die für die Wärmerückgewinnung benötigten Komponenten in das Kompressorgehäuse integriert. „Bei der Installation mussten wir also nur die passenden Anschlüsse miteinander verbinden, um die Wärmerückgewinnung zu nutzen“, freut sich der Technikprofi. Im Durchschnitt erreichen die Frankfurter eine Vorlauftemperatur von 60 °C – ausreichend für die Brauchwassererwärmung.
Genauso einfach ist heute die Steuerung der Druckluftversorgung. Die in den GA-Kompressor eingebaute Elektronikon-Steuerung ist in das Energiesparsystem ES 6 – ebenfalls von Atlas Copco – eingebunden. Daran angeschlossen sind auch die älteren Festdrehzahl-Verdichter, so dass diese im Notfall zugeschaltet werden können. Das große Plus solcher übergeordneten Steuerungen ist übrigens, dass sie mehrere Kompressoren zusammen steuern – und damit jede einzelne Maschine so effizient wie möglich betreiben können. Zentral am ES 6 geben die MVD-Mitarbeiter den gewünschten Betriebsdruck ein – heute 10 bar. Früher seien das 12 bis 13 bar gewesen, betont Frank Krienke. Nur so konnte man sicherstellen, dass die erforderlichen Mindestdrücke bei den verschiedenen Abnehmern nicht unterschritten wurden. „Die Schwankungen im Netz sind aber aufgrund der schnell ansprechenden Drehzahlregelung kein Problem mehr.“ Auch das spart übrigens Energie: Mit jedem Bar weniger sinkt der Energieverbrauch um rund 7 %.

Zur Märkischen Verlags- und Druckhaus GmbH & Co. KG

Das moderne Druckzentrum in Frankfurt an der Oder produziert neben eigenen Zeitungen mit Auflagen zwischen 70000 und 110000 Exemplaren auch Fremdpublikationen. Das wichtigste Produkt des Brandenburger Verlags ist die „Märkische Oderzeitung“ (MOZ), die mit elf Lokalausgaben rund 260000 Leser erreicht. Vorläufer sind die von 1880 bis in die letzten Wochen des zweiten Weltkrieges erschienene „Frankfurter Oderzeitung“ sowie ab 1952 bis kurz nach der Wende die Zeitung „Neuer Tag“. Das Verbreitungsgebiet der MOZ erstreckt sich von Schwedt und Angermünde im Norden bis Eisenhüttenstadt im Süden und reicht bis an die Stadtgrenze Berlins im Westen. Neben der Märkischen Oderzeitung verlegt das Haus auch die Anzeigenblätter „Märkischer Sonntag“ und „Märkischer Markt“. Das Märkische Verlags- und Druckhaus ist mit seinen Tochtergesellschaften einer der größten privaten Arbeitgeber der Region, rund 400 Mitarbeiter sind fest angestellt. www.moz.de