Mit einem nahezu energieautarken Produktionsgebäude spart die Alois-Müller-Firmengruppe Ressourcen und Energie. Der Schweizer Antriebstechnik-Experte Belimo Automation AG gibt einen Einblick in das Projekt und in seinen Verantwortungsbereich der Kälteversorgung der Fabrik.
Quelle: Belimo AG
Die Alois-Müller-Firmengruppe hat sich in 45 Jahren vom Familienbetrieb zu einem Unternehmen mit ca. 350 Mitarbeitern entwickelt. Das Unternehmen gilt als Spezialist für Anlagenbau, Energie- und Gebäudetechnik (Heizung, Lüftung, Sanitär und Klimatechnik). Ihr umfangreiches Know-how durfte es unter anderem beim Neubau der Allianz Arena in München unter Beweis stellen. Das eigene Leuchtturm-Projekt ist die Green Factory 2.0 in Ungerhausen (DE). Mit einer Gesamtfläche von 18.000 m2 entsteht dort die weltweit größte, nahezu energieautarke grüne Fabrik. Nachhaltig und energieeffizient zu produzieren, steht auch für die Belimo Automation AG im Fokus. Mit der neuen Generation Drosselklappen sowie Drosselklappen-Antrieben PR und PRK mit Notstellfunktion (SuperCap) hat Müller eine Lösung gefunden, mit der die eigenen Ziele erreicht werden können.
Green Factory 2.0: imposante Dimensionen in Größe und Nachhaltigkeit
Alois Müller steht gleichermassen für Tradition und Innovation. Dies demonstriert das Familienunternehmen in Ungerhausen im Unterallgäu mit der Green Factory 2.0, dem grössten nahezu energieautarken Produktions-und Bürogebäude der Welt. Die seit 2012 bestehende ca. 4.000 m2 grosse Green Factory des Unternehmens wird um weitere 10.000 m2 an Produktions- und Lagerflächen erweitert. 90 Prozent der benötigten Energie für Strom, Kälte, Wärme und Druckluft wird für die gesamte grüne Fabrik mit regenerativer Sonnenenergie von einer Photovoltaik-Anlage mit 1.1 MW Leistung versorgt. Die restlichen 10 Prozent deckt ein Blockheizkraftwerk ab. Die Energiekosten und der CO2-Ausstoss sinken damit auf nahezu Null. In der neuen Fabrik werden nach der Fertigstellung im Frühjahr 2018 hauptsächlich Energiemodulsysteme und versorgungstechnische Komponenten des Anlagenbaus, wie Rohrleitungssysteme aus Stahl und Edelstahl, gefertigt.
Nachhaltige, ressourcenschonende Produktionsumgebung
Mit der Green Factory konnte der Grad der Vorfertigung bereits erhöht werden, was zu einer verbesserten Prozesssicherheit führte und den Kunden eine höhere Qualität bietet. Mit der neuen Fabrik möchte Müller auch der Industrie vorleben, wie sich eine nachhaltige und ressourcenschonende Produktionsumgebung in der Praxis realisieren lässt. Gleichzeitig kann sich die Müller-Gruppe mit der Green Factory 2.0 als innovativer Arbeitgeber zeigen.
Ausgeklügeltes Energiemanagementsystem
Das Herzstück der grünen Fabrik ist die neue Energiezentrale. Dort wird das gesamte Energiemanagement des Werks in Ungerhausen gesteuert. Das System wurde von der e-con AG, einer Tochterunternehmung der Müller-Gruppe, entwickelt. Dabei überwacht ein intelligentes Stromnetz laufend den Stromverbrauch und steuert die Einschaltzeiten der Anlagen, um Belastungsspitzen zu vermeiden. Überschüssige Energie wird gespeichert, um das Werk und die Maschinen immer zuverlässig mit Energie zu versorgen. Dabei fliesst erzeugter Strom, der in der Green Factory nicht benötigt wird, in das allgemeine Stromnetz, wodurch benachbarte Firmen gleich mitversorgt werden.
Drosselklappenantriebe von Belimo
Damit das Energiemanagementsystem der e-con AG in der Green Factory die Energieströme optimal steuern kann, benötigt es zuverlässige Komponenten. Für die Kälteversorgung der Fabrik hat die Müller Produktions GmbH einen exzellenten Partner in Belimo gefunden. So wurden von Belimo zwei Drosselklappen-Antriebskombinationen mit Auf-Zu-Ansteuerung in den Kühlkreislauf eingebaut, um zwischen Heizen und Kühlen umzuschalten. Sie werden mit Auf-Zu-Antrieben angesteuert.
Retrofit-Antrieb mit Notstellfunktion
Eine besondere Herausforderung war, dass die Green Factory über Brunnenwasser versorgt wird. Dieses ist aggressiver als das stehende Wasser in Kühl- und Heizanlagen, deshalb müssen die verwendeten Materialien entsprechende Kriterien erfüllen. Die einzigen, für Brunnenwasser zertifizierten Ventile liefert die KSB AG. Da der neue Drosselklappenantrieb von Belimo dank seiner SuperCap-Option auch bei Stromausfall in eine vordefinierte Position fährt und zudem via Near Field Communication (NFC) einfach und schnell parametriert werden kann, entschied sich das Unternehmen für eine Retrofit-Lösung von Belimo. Der kompakte PRK-Antrieb ist, wie alle Belimo-Antriebe, universell gebaut und passt mit einfachen Adaptern auf Drosselklappen unterschiedlicher Hersteller. „Den neuen PRK-Antrieb mit SuperCap von Belimo einzusetzen, war für uns kein Risiko. Die Produkte von Belimo überzeugen mit Zuverlässigkeit“, kommentiert Darko Zanic, Projektleiter MSR-Technik der e-con AG und ergänzt: «Bei neuen Produkten kann immer etwas sein, aber dann erwarte ich eine schnelle Lösung und das hat Belimo gemacht."
In der Anlage sind zwei PRK-Antriebe verbaut, die zwischen normalem Kühlbetrieb und Feuerlöschbetrieb in einem Brandfall umgeschaltet werden können. Sollte es zu einem Stromausfall kommen, fährt der eine PRK-Antrieb in die Notstellposition "Zu" (normaler Kühlbetrieb) und der andere PRK-Antrieb in die gewünschte Position "Auf", um das Brunnenwasser dem Feuerhydranten zur Verfügung zu stellen. Da ist Zuverlässigkeit ein absolutes Muss. Die Müller Produktions GmbH setzt auch in anderen Anwendungen bereits Produkte von Belimo ein. Bei der Suche nach einem geeigneten Antrieb für die KSB-Drosselklappen waren das Preis-Leistungs-Verhältnis sowie kurze Lieferwege und –zeiten ausschlaggebend. Belimo konnte die Anforderungen erfüllen und lieferte alle benötigten Produkte. "In der ersten Lieferung passte zwar das Retrofit-Linkage nicht auf die Drosselklappen. Innert weniger Tage kamen aber der Produktmanager und ein technischer Supporter aus Hinwil nach Ungerhausen und fanden rasch eine Lösung", erzählt Darko Zanic und fährt fort: "Das ist es, was Belimo ausmacht."
Drosselklappen-Antriebskombinationen flexibel in der Anwendung
Die neue innovative Belimo-Generation mit Drosselklappen und passenden Antrieben wurde bereits in zahlreichen Anwendungen weltweit erfolgreich eingebaut. Eine dieser Anwendungen ist die Produktion der Kuhn Champignon AG in Full-Reuenthal (CH). Dort wurden zwei Drosselklappen und PR-Antriebe montiert, um ein ganzjähriges Herbstklima für die Champignon-Produktion zu gewährleisten. Diese Kombination erfüllt innerhalb der Anlage die Aufgabe, Wärme aus der Anlage abzuführen. Das bedeutet, das erwärmte Wasser wird zur Rückkühlung ins Grundwasser geleitet. Je nach Jahreszeit geschieht dies täglich.
Eine weitere Anwendung ist die SwissCo Services AG in Sisseln (CH). Das Pharmaunternehmen ist spezialisiert auf die Herstellung und Verpackung feuchtigkeitsempfindlicher, fester Arzneiformen wie z.B. Brausetabletten. Um eine optimale Produktion zu gewährleisten, müssen in den Produktionsräumen die Temperatur und Luftfeuchtigkeit immer gleich sein. Deshalb wurden dort zwei Drosselklappen mit PR-Antrieben in die neue Kühlmaschine eingebaut. Dank der integrierten BACnet MS/TP-Schnittstelle können Anlagenbetreiber und -einrichter über einen Web-Zugang auf die PR-Antriebe zugreifen und erhalten somit Informationen zum laufenden Betrieb der Anlage. Zwei passive Temperatursensoren wurden zudem mit den kommunikationsfähigen PR-Antrieben verbunden, sodass genaue Messdaten übertragen werden.
Nachrüsten mit Retrofit-Lösungen
Die Gründe warum eine Anlage nachgerüstet oder modernisiert werden muss, sind vielfältig. Oftmals geht es darum, die Lebensdauer einer Anlage zu verlängern, respektive ihre Qualität und Effizienz zu erhöhen. Deshalb müssen früher oder später Komponenten ausgetauscht werden. Die universellen Drosselklappen-Antriebe von Belimo sind bestens geeignet, um in einer bestehenden Anlage die gewünschte Modernisierung und weitestgehende Automatisierung zu ermöglichen. Mit einfachen Adaptern, dem Retrofit-Linkage von Belimo, lassen sich die Antriebe mühelos auf installierte Drosselklappen unterschiedlicher Hersteller montieren. Die Retrofit-App wurde für Android und IOS entwickelt und kann bequem auf Google Play und dem App Store heruntergeladen werden.
SuperCap: Hohe Sicherheit auch bei Stromausfall
Der Drosselklappen-Antrieb von Belimo ist in drei Ausführungen erhältlich: Als klassischer Auf-Zu- oder kommunikationsfähiger PR-Antrieb sowie als SuperCap-Antrieb PRK. Der PRK-Antrieb eignet sich für Sicherheitsanwendungen, da er auch bei Stromausfall einen zuverlässigen Betrieb garantiert und je nach Parametrierung in die gewünschte Stellung fährt. Das heisst, die Notstellposition ist von 0...100 Prozent einstellbar. Zudem verfügt der PRK-Antrieb über folgende Ansteuerungsoptionen: Auf-Zu, 3-Punkt, DC 0.5...10 V, DC 2...10 V und 4...20 mA. Darüber hinaus bietet er flexible Bus-Schnittstellen mit BACnet MS/TP und MP-Bus. Durch die Belimo Assistant App lässt sich die Einstellung der elektrischen Notstellposition einfach festlegen. Ausserdem kann der Antrieb über die App mühelos in Betrieb genommen und jederzeit seine Funktionsfähigkeit im Diagnosemodus angezeigt werden. Diese und weitere Apps von Belimo stehen im App Store und auf Google Play zum Download bereit.
Quelle: Belimo AG