Rotor verdichtet frei schwebend

Das Werk Regensburg ist das größte Elektronikwerk der Continental AG, in dem mehr als 2000 Mitarbeiter Tag für Tag rund 250 000 Elektronikeinheiten fertigen; von Airbag-Steuergeräten, Getriebesteuerungen, Luftmassen- und Drucksensoren bis hin zu Navigationssystemen und dem „Innenleben“ von elektronischen Schlüsseln (siehe Bild ganz rechts). Dabei verbauen sie rund 17,6 Millionen elektronische Bauelemente. Die rund 75 Bestückungsautomaten in 20 Fertigungslinien benötigen dazu neben den elektronischen Bauteilen vor allem Druckluft – und zwar in erheblicher Menge. Pneumatisch beziehungsweise per Vakuum angetrieben wird die Elektronik gegriffen und positioniert. Auch die automatisierte Fördertechnik im Logistikzentrum arbeitet mit Druckluft, ebenso wie die Testeinrichtungen der Entwicklung – etwa der Abgasturbolader-Prüfstand.

„Für die Druckluftversorgung setzen wir heute sieben Kompressoren ein – zwei davon drehzahlgeregelt –, die auf vier Standorte verteilt sind“, berichtet Wolfgang Stich, im Technischen Gebäudemanagement bei Continental zuständig für die Kälte- und Druckluftversorgung. „So bleiben wir flexibel und können einzelne Fertigungsbereiche von der zentralen Ringleitung abkoppeln.“ Denn in der Fertigung gebe es stets Produktwechsel, Anläufe und Umstellungen sowie Umbauten und Umzüge ganzer Fertigungslinien, ergänzt sein Kollege Robert Kistenpfennig, zuständig für die Technische Infrastruktur. Dem muss sich die Druckluftversorgung anpassen, zumal viele Infrastrukturprojekte unter Zeitdruck ablaufen. „Wenn die Fertigung eine Anlage plant, stellen wir innerhalb von maximal vierzehn Tagen die Infrastruktur bereit – einschließlich Druckluftversorgung“, so Kistenpfenning weiter.

Das Druckluftkonzept ist auf Sicherheit ausgelegt: Die Kompressoren können einen Volumenstrom von 160 m3/min liefern, wovon rund 30 % als Redundanz kalkuliert sind. Als abzusehen war, dass die Regensburger mit den früher sechs Kompressoren an Kapazitätsgrenzen stoßen würden, entschloss man sich zur Anschaffung eines siebten Verdichters. „Mit diesem wollten wir nicht nur eine höhere Lieferleistung erreichen, sondern auch eine homogenere Verteilung im Druckluftnetz gewährleisten“, erläutert Kistenpfennig. Fündig wurden die Regensburger bei der Compair Drucklufttechnik GmbH aus Simmern, die mit ihrer Quantima-Technologie ein neuartiges Konzept anbietet. Bei diesen Turbokompressoren ist der Rotor über eine adaptive Magnetlagerung berührungslos gelagert, der Antrieb kommt ohne Getriebe aus. Durch den Verzicht auf Wälzlager wird kein Öl benötigt und der Verdichter arbeitet ohne Verschleiß. Drehzahlen von knapp 60 000 min-1 müssen den Instandhalter nicht beunruhigen, denn der Rotor berührt das Verdichtergehäuse nicht.

Da das Verdichtungs- und Antriebssystem der Quantima-Kompressoren aus nur einem beweglichen Teil besteht, sind die Maschinen sehr kompakt. Im Vergleich zu einem konventionellen Kompressor mit gleicher Liefermenge kämen sie mit weniger als 50 % der Aufstellfläche aus, betont der Hersteller. Ein weiterer Vorteil sei der sehr niedrige Energieverbrauch, der sich unter anderem aus dem reibungsfreien Lauf des Rotors ergebe. Zudem stelle die ebenso einfache Konstruktion eine konstante Leistung des Kompressors über die gesamte Lebensdauer sicher, so die Simmerner, ohne Reibung gebe es keinen Verschleiß. Darüber hinaus reduziere der drehzahlgeregelte Antrieb den lastfreien Betrieb auf ein Minimum.

Continental nutzt einen Quantima-Kompressor des Typs Q-43 mit 250-kW-Antrieb, der einem Volumenstrom von 42,4 m3/min liefert. Angst vor der neuen Technologie hatten die Regensburger nicht, da sie das Konzept überzeugte und auch die Energiekostenbetrachtung für diese Lösung sprach. „Wir haben die Lebenszykluskosten auf Basis der Anschaffungs-, Service- und Energiekosten ermittelt, der Quantima-Kompressor brachte sehr gute Werte“, sagt Robert Kistenpfennig. Deshalb habe man sich für diese Maschine entschieden. Ausschlaggebend war zudem der Vorteil der geringen Aufstellfläche. Da im vorgesehenen Maschinenraum demnächst neue Kältetechnik installiert wird, sollte der Kompressor so kompakt wie möglich sein. Die 250-kW-Maschine misst nur 2400 mm x 1600 mm x 1850 mm. Das machte sich auch schon beim Transport positiv bemerkbar. Der Kompressor wurde im sechsten Stock – oberhalb der Produktion – installiert und passte exakt in den Aufzug.

Installation und Inbetriebnahme verliefen problemlos, seitdem arbeitet der neue Verdichter ohne Störungen. Ebenso zufrieden sind die Continental-Mitarbeiter mit der Bedienung: Die Touchscreen- Bedieneinheit mit selbsterklärender Menüführung und übersichtlicher Menüstruktur erfordert nur eine minimale Einarbeitungszeit. Der Bediener erhält sofort einen Überblick über die Leistung des Kompressors und kann auf die Aufzeichnung und Trendanalyse von Schlüsselparametern zugreifen. co/os

Magnetlagerung und Drehzahlregelung in Kombination machen den Quantima-Turbokompressor interessant. Denn so entfällt das Getriebe und im Wesentlichen bewegt sich nur ein Bauteil – zudem nahezu reibungs- und damit verschleißfrei. Außerdem führt dies zu einem kleineren und damit platzsparenden Gerät, das vor allem hilft, den Energieverbrauch zu senken.