Effizienz steigern und die Energiekosten minimieren

Das Unternehmen Neue Lengenfelder Maschinen- und Stahlbau GmbH aus dem Vogtland beschäftigt zur Zeit ca. 80 Mitarbeiter. Die Tradition und Erfahrung des Unternehmens im Maschinen-, Anlagen- und Stahlbau, sowie die Offenheit gegenüber neuen kundenorientierten Technologien weist das Unternehmen als kompetenten Auftragsfertiger aus. Die Fertigung von Maschinen und Anlagen erfolgt in zwei 1971 erbauten Produktionshallen mit einer Gesamtfläche von 8500 m². Diese wurden bis Ende 2008 mit zwei am Boden stehenden Warmluftheizungen erwärmt. Der schlechte Wirkungsgrad der ölbefeuerten Anlagen und die ungleichmäßige Wärmeverteilung waren für die hohen und stetig steigenden Energiekosten verantwortlich.

Um diesen Trend zu stoppen, hat die Unternehmensleitung der „NLMS“ mit der Planung umfangreicher Sanierungsmaßnahmen, bezogen auf die gesamte Gebäudestruktur und die Beheizung der Gebäude, begonnen. Zudem haben sich seit 2007 die Anforderungen an die Energieeffizienz von Hallengebäuden bei der Modernisierung deutlich erhöht. Aus diesem Grund hat man sich zuerst mit der Gebäudehülle befasst und das Dach der Produktionshalle 2 „Stahlbau und spangebende Fertigung“ mit einer neuen Dämmung ausgestattet. Die Beheizung der Halle sollte mit einem energiebewussten dezentralen Warmluftsystem erfolgen. Mit dem neuen Beheizungskonzept hatte man sich eine zweistellige prozentuale Minderung der Energiekosten als Zielvorgabe gesteckt. Darüber hinaus sollte die durch Schweißrauch und Aerosolen belastete Hallenluft gezielt mit einer Lüftungsanlage qualitativ verbessert werden.

Für die Beheizung der Halle wurde das dezentrales Warmluft- und Lüftungssystem aus dem Hause LK-Metallwaren GmbH ausgewählt. Die eingesetzte Anlagentechnik besteht aus vier dezentralen Warmluftanlagen vom Typ RE 175 mit je einer integrierten Mischlufteinrichtung. Das Entlüften der Produktionshalle wird durch acht Hochleistungs-Dachventilatoren gewährleistet.

Mit dem LK-Warmluft- und Lüftungssystem wird auf das gesamte Hallenvolumen von 43 000 m³ bezogen und ein 1,4-facher Luftwechsel pro Stunde erzielt. Die Besonderheit der LK-Warmluftanlagen liegt im Inneren der links und rechts angeflanschten jeweils 6 m langen Lüftungsrohre. Hier liegen die im Gegenstrom gefertigten großflächigen Wärmetauscher. Im Inneren der Wärmetauscher werden die in der Brennkammer erzeugten Abgase zuerst 6 m nach vorne geleitet und über eine Umlenkung zurückgeführt, um danach über einen doppelwandigen Abgaskamin aus Edelstahl ins Freie zu gelangen. Durch diese Maßnahme wird die Wärmeabstrahlung der Tauscher genutzt, um die Zuluft für die Beheizung der Produktion effizient zu erwärmen. Des Weiteren profitiert aus dieser innovativen Technik der hohe Anlagenwirkungsgrad, der bei 95 % liegt; der Primärenergieverbrauch wird dadurch erheblich reduziert. Um jegliche sekundäre Energiequellen in der Produktionshalle nutzen zu können, wurden zur Unterstützung der Warmluft- und Lüftungsanlagen sogenannte Rückluft-Deckenventilatoren installiert. Die Steuerung der Wärmerückgewinnung erfolgt mit einer Differenztemperaturregelung bei der die Raum- und Deckentemperatur stetig gemessen wird: Steigt die Deckentemperatur durch Maschinen, Beleuchtung, Fensterflächen und Personen erzeugte Sekundärwärme an, beginnen die stufenlos drehzahlgeregelten Rückluft-Deckenventilatoren die Wärme gleichmäßig abzubauen und zu verteilen. Der Temperaturunterschied liegt mit dieser Maßnahme zwischen 0,3 °C und 0,5 °C pro Steigmeter.

Für ein besseres Hallenklima sorgt die eingebaute Mischlufteinrichtung in der LK-Warmluftanlage. Mit dieser Komponente kann stufenlos von 0–100 % Außen- und Umluft miteinander vermischt werden. Die installierten Hochleistungs-Dachventilatoren saugen die verschmutzte Hallenluft ab. Damit in den Wintermonaten eine effiziente Be- und Entlüftung erfolgen kann, wurde eine Intervallregelung in die Steuerung integriert. Hiermit können Zeitzyklen programmiert und eine Stoßlüftung durchgeführt werden.

Für die Sommermonate ist in der Steuerung eine Sommer/Nachtkühlung vorhanden, mit der die Hallentemperatur reduziert werden kann und dadurch ein Wohlfühleffekt für die Mitarbeiter entsteht. Die Luftqualität wird durch die in der Umluftansaugung installierten Metall-Gestrickfiltern aus Edelstahl wesentlich verbessert. Mit dieser Methode werden die aerosolhaltigen Partikel zu 98 % aus der angesaugten Hallenluft gefiltert und in eine Ölauffangwanne abgeschieden.

Über eine Druckdifferenzregelung wird die Filterreinigung signalisiert. Da die Filter aus Edelstahl gefertigt werden, ist dieser nach der Reinigung wieder verwendbar. Um einen störungsfreien Brennerbetrieb der eingesetzten Gebläse-Erdgasbrenner zu erreichen, wurde eine Brenneraußenlufteinrichtung eingesetzt. Hierdurch erreicht man einen raumluftunabhängigen Brennerbetrieb und erhöht damit die Lebensdauer. Die seit mehr als drei Jahren eingesetzte Anlagentechnik und die damit überstandenen drei Heizperioden haben gezeigt, dass laut Geschäftsführer Stefan Ruoff die jährlichen Energiekosten für die Beheizung um >50 % reduziert wurden.

Harald Wimmer, LK-Metallwaren GmbH, Schwabach