Vielleicht kennen Sie noch unsere Druckluft-Kommentare. Eine Sammlung der neusten Projekte, in denen wir Ihnen von der Planung bis zur Installation Einblicke hinter die Kulissen geben. Heute berichten wir aus der Metallverarbeitung. Hier werden wir Ihnen die Realisierung der Stickstoffproduktion vor Ort zeigen, die für Laseranlagen bei der Metallbau Götzl GmbH zum Einsatz kommt. Erfahren Sie unter anderem, warum gerade das „Götzl“-Projekt wie wir es nennen, so spannend ist und welche kleine Box hier den Unterschied macht. Und worauf Sie in Zukunft nicht verzichten sollten, um effektiv und kostengünstig Stickstoff zu produzieren.
Anforderungen an die zentrale Stickstoffversorgung bei der Metallbau Götzl GmbH
Doch von vorne.. Peter Götzl, Inhaber der Götzl GmbH, ist nicht nur für seine 70 Mitarbeiter am Standort in Erbendorf verantwortlich, sondern auch für insgesamt sieben Laseranlagen, die täglich Metalle jeglicher Art verarbeiten. Kein Industriezweig benötigt mehr Stickstoff vor Ort als die Metallverarbeitung. Hier werden ganze Maschinen mit dem Stickstoff versorgt, um glatte Schnitte mithilfe von Laser umzusetzen und hochwertige Metallprodukte herzustellen. So wie auch in der Metallbau Götzl GmbH– mit dem einen, aber dennoch wichtigen Unterschied. Hierzu später mehr.
Wie bereits erwähnt werden am Standort in Erbendorf Metalle verarbeitet, bislang war die Metallbau Götzl GmbH hier auf Stickstoff-Zulieferer angewiesen, die diesen über LKWs in grosse Flüssiggastank anlieferte und über Verdampfer dann für den Prozess zur Verfügung gestellt hat. Unternehmen, die auf Stickstoff-Zulieferer angewiesen sind, berichten vermehrt von einer enormen Steigerung der Anschaffungskosten. Allein in den letzten zwei Jahren sollen sich die Kosten für N2 um ein Vielfaches erhöht haben. Hinzukommen unabsehbare Distributionsprobleme, ausgelöst durch ausgefallene Lieferungen, die zu Engpässen und einer verminderten Verfügbarkeit von Stickstoff am Standort in Erbendorf führten. Aufgrund der hohen Bedeutung von Stickstoff für den betrieblichen Alltag, hat sich die Metallbau Götzl GmbH letztendlich für eine eigenen Stickstoff-Produktion vor Ort entschieden und diese gemeinsam mit Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH umgesetzt.
Anforderungen an die Stickstoff-Produktion vor Ort
Bei den ersten Gesprächen zwischen der Metallbau Götzl GmbH und Atlas Copco ist schnell deutlich geworden, dass sich die Metallbau Götzl GmbH eine kostengünstigere und gleichzeitig effiziente Alternative für Ihre bisherige Stickstoffversorgung wünscht. Ein Team aus Stickstoff Experten und Ingenieuren setze sich daraufhin zusammen und suchten nach einer passenden Lösung für einen Bedarf von rund 700 Tonnen pro Jahr. Dabei musste die Stickstoffreinheit von 5.0 strengstens eingehalten werden und Stickstoff für das Laserschneiden an sechs Tagen die Woche zur Verfügung stehen.
Eckdaten:
- Stickstoffreinheit 5.0
- Menge 700t / Jahr
- Anwendung: Laserschneiden
- Systemdruck N2: min 34 bar
- Strompreis: 26 ct / kWh
- Arbeitszeit: 6 x 24 h (Montag bis Samstag)
- Kosten N2 aktuell: 320€ / t
Auf Basis der Daten hat das Experten-Team ein Konzept entwickelt, dass es der Metallbau Götzl GmbH ermöglicht, jährliche Einsparungen von ca. 85.000 € zu erzielen. Das ergaben die Berechnungen der On-Site Stickstoffversorgung gegenüber der bisherigen Stickstoff-Zulieferung. Welch weitere Kosten aufgrund des neuen Stickstoff-Konzepts zu verzeichnen sind, lesen Sie im nächsten Abschnitt.
Wie wird die Stickstoff-Produktion vor Ort umgesetzt?
Das effiziente Konzept beinhaltet neben den Stickstoffgeneratoren, eine dezentrale Druckluftversorgung inkl. Anbindung an eine PV-Anlage, um die Stromkosten von bisherigen 26 ct/ kWh auf ca. 7-8 ct / kWh zu reduzieren. Des Weiteren werden neben den Komponenten Hochdruckverdichter sowie 10 Flaschenbündel installiert, die als Redundanz und Regeleinheit bei Unterversorgung der PV-Anlage (max. Nutzung von 250 kW) dienen.
Darüber hinaus unterstützen 10 Flaschenbündel bei der Speicherung des N2-Überschusses, sodass ein Reserve Stickstoffvolumen von etwa ein bis zwei Tagen zur Verfügung steht.
Abgerundet wird das Konzept in Ebendorf durch die integrierte Wärmerückgewinnung bei den öleingespritzten Schraubenkompressoren. So kann die Kompressor-Abwärme maximal genutzt und die Heizungsanlage am Standort mit rund 70 Mitarbeitenden versorgt werden. Unterm Strich spart die Metallbau Götzl GmbH demnach nicht nur durch den Umstieg von der Stickstoff-Zulieferung auf die eigene Stickstoffproduktion vor Ort, sondern zusätzlich durch die integrierte PV-Anlage und Wärmerückgewinnung.
Abbildung 1: Visualisierung des Konzepts der Metallbau Götzl GmbHin Erbendorf
„Die ganze Planung war sehr angenehm. Auch, dass alles aus einer Hand geliefert wurde, machte die Umsetzung sehr einfach“ – Peter Götzl, Inhaber der Götzl GmbH.
Vorteile einer Stickstoffversorgung durch Atlas Copco
Das Beispiel der Metallbau Götzl GmbH zeigt auf, dass ein Umstieg auf eine eigene Stickstoffversorgung vor Ort zwar ausführlich geplant werden muss, dennoch mit den richtigen Partnern an Ihrer Seite umzusetzen ist und das ohne großen Aufwand für Sie und Ihre Mitarbeitenden. Denn dank des breiten Portfolios von Atlas Copco ist es möglich ein solches Konzept aus einer Hand zu liefern und dieses letztendlich umzusetzen. Selbst darüber hinaus bietet Atlas Copco ein breites Serviceangebot inkl. Deutschlandweitem Servicenetz, so ist sichergestellt, dass bei Wartungen oder technischen Herausforderungen Wartungspersonal lokal für Sie zur Verfügung steht.
In den Endgesprächen sind besonders fünf Vorteile deutlich geworden, die für eine lokale Stickstoffversorgung von Atlas Copco sprachen:
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Vorteile einer Stickstoffproduktion vor Ort durch Atlas Copco |
- Alles aus einer Hand vom Stickstoffgenerator über den Booster bis hin zum Schraubenkompressor und dessen Druckluftverrohrung
- Wartungspersonal vor Ort
- Durchführung der Planung bis zur Durchführung des Konzeptes
- Sonderwünsche wurden berücksichtigt und umgesetzt (PV-Anbindung wurde realisiert)
- Platzsparendes Konzept (Umsetzung auf einer Fläche ca. 40 m³ 5x8 m)
Ein weiterer großer Vorteil ist natürlich die BAFA-Förderung der N2 Anlage. Durch das effiziente Einsparkonzept gegenüber der vorherigen Versorgung willigte die BAFA dem Antrag auf staatlicher Förderung zu und unterstützte die Metallbau Götzl GmbH mit einem Zuschuss von ca. 140.000 €*. Der externer Energieberater unterstützte auch hier die Metallbau Götzl GmbH bei der Antragstellung.
Durch stetige Anpassung der BAFA bezogen auf die Spezifikationen und Anforderungen, kann es bei gleicher Auslegung zu einem anderem Zeitpunkt zu Abweichungen des Zuschusses kommen. Bitte informieren Sie sich bei Ihrem Druckluftexperten oder direkt bei der BAFA, um aktuelle Zuschüsse errechnen zu können. Gerne unterstützen wir Sie hierbei.
Das macht den Unterschied der eigenen Stickstoffversorgung
In der Vergangenheit berichteten wir bereits vermehrt über die eigene Stickstoffversorgung. Den Unterschied bei dem vorliegenden Konzept der Metallbau Götzl GmbH macht jedoch eine kleine, und dennoch entscheidende Box namens „KODIBox“.
Durch die Zusammenarbeit zwischen Atlas Copco und dem Anbieter SwissSoftware.Group AG profitiert die Metallbau Götzl GmbHvon einer N2 Erzeugung mit einer lastabhängigen Regelung. Mithilfe der KODIBox kann die optimale Nutzung der PV-Anlage ohne zusätzliche Stromspitzen zu erzeugen, realisiert werden. Darüber hinaus überwacht die KODIBox die gesamten Produktionsmaschinen, sodass Anwender aus der Ferne eine Übersicht über die eigene Stickstoff-Produktion und Druckluftanlage erhalten. Durch die Schnittstelle zwischen der KODIBox und den Komponenten von Atlas Copco sind Echtzeit- und historische Produktionsdaten jederzeit einsehbar.
„Die KODIBox ist eine optimale Ergänzung zu der übergeordnete Steuerung durch den Atlas Copco Optimizer und Equalizer. So erhalten wir eine umfassende Visualisierung. Die Last wird dabei in drei Stufen geschaltet. Die erste Stufe umfasst 100% Last mit einem Schraubenkompressor vom Typ GA 45 VSD+ mit ca.80 % Leistung und zwei parallel geschalteten Boostern. Die zweite Stufe findet sich in der 50% Last wieder. Hier mit dem GA 45 VSD+ mit ca. 40% Leistung und einem Booster der parallel läuft. In der dritten Stufe ist die Anlage im Standby und fährt auf 0% Last.“ – Feyza-Nur Şahin, Junior Product Managerin Industrial Gases
Alles auf einem Blick
- Speicherung des Überschusses an N2 in 10 Flaschenbündel (Vor allem am Wochenende durch maximale Nutzung der PV Anlage).
- Deutliche Reduzierung der N2-Kosten von ca. 320€ /t auf 120€/t (Stromkosten durch PV nur bei ca. 7-8 ct /kWh!)
- Optimierung des Eigenverbrauchs durch den PV-Strom
- Aufbau einer Reserve, um eventuelle Ausfallzeiten zu überbrücken
- Platzbedarf inkl. 10 Flaschenbündel ca. 40m² (5m x 8 m)
Sie möchten auch von der lokalen Stickstoffversorgung profitieren, jährlich bares Geld sparen und nicht länger Engpässe und Lieferausfälle überbrücken? Dann melden Sie sich bei uns! Wir helfen Ihnen gerne weiter.
