Saint Gobain spart Platz und Kosten - Druckluft aus dem Container für Solarglas-Produktion
Auch in „ganz normalen“ Industrie-Anwendungen gibt es gute Gründe, auf den Bau eines separaten Kompressor-Raums zu verzichten und die ge-samte Druckluftstation in einem Container unterzubringen. Der Geschäfts-bereich „Photovoltaic Glass“ von Saint-Gobain hat sich im Werk Mann-heim für diese Lösung entschieden.
Es gibt heute nur noch wenige Unternehmen, die ihre Geschichte auf den Erlass eines Königs zurückführen und das Schloss Versailles als Refe-renzobjekt angeben können. Bei Saint-Gobain kann man sich auf diese große Tradition berufen: Das Unternehmen wurde 1665 auf Anordnung von Ludwig XIV. als königliche Glasmanufaktur gegründet – und durfte wenig später u.a. den Spiegelsaal von Versailles ausrüsten. (Foto Spie-gelsaal Versaille). Im nachrevolutionären Frankreich blieben die königli-chen Aufträge zwar aus, aber das Unternehmen wuchs kräftig. Aus der Manufaktur wurde ein Industriebetrieb, der auch außerhalb der Landes-grenzen expandierte. 1853 errichtete Saint-Gobain in Mannheim eine Glashütte, die heute noch Glas für das Bauwesen, u.a. für Duschkabinen, herstellt.
Glas für die Solarindustrie: Hohe Anforderungen
Auf demselben Gelände produziert die Tochtergesellschaft Saint-Gobain Photovoltaic Glass so genannte „extraweiße“ Gläser für die Solarindustrie.
„Extraweiß“ sind die Gläser deshalb, weil sie eine extrem geringe Reflexi-on aufweisen: Schließlich soll möglichst viel Solarenergie durch das Glas auf die Photovoltaik-Module treffen. Das ist eine wichtige Voraussetzung für den hohen Wirkungsgrad der Module. Das PV-Glas muss aber nicht nur reflexionsarm sein, sondern auch sicher. Das heißt: Es wird durch Wärmebehandlung gezielt „entspannt“ und ist dann nicht nur flexibel, son-dern bei einem Glasbruch entstehen auch keine scharfkantigen Splitter. Man spricht dann von Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG).
Erste Anlage: Mitversorgung durch zentrale Kompressorstation
Diese Glasqualität ist sehr gefragt. Schon 1979 produzierte Saint-Gobain in Mannheim das erste extraweiße Gussglas für Solar-Anwendungen. Aufgrund des stetig steigenden Bedarfs nahm man 2005 eine vollkommen neue, hoch automatisierte Anlage in Betrieb, die das ESG-Glas schneidet, an den Kanten bearbeitet, entspannt und verpackt.
Die pneumatischen Steuerungen dieser Anlage wurden von der zentralen Druckluftstation der Rohglaserzeugung versorgt, und als Profit Center er-hielt die Geschäftseinheit „Photovoltaic Glass“ eine Rechnung über die gelieferten Druckluftmengen. Mit dieser Lösung war man aber nicht ganz glücklich, weil die Versorgungssicherheit nicht 100%ig gegeben war. Be-triebsleiter Clement Poulain: „Wir produzieren pro Tag 10.000 m2 Solar-glas und sind dabei auf Druckluft angewiesen. Ausfälle in der Versorgung können wir uns nicht leisten: Ohne Druckluft keine Produktion!“
Der Wunsch: Druckluft extern erzeugen
Deshalb wurde die Entscheidung zum Bau einer eigenen Druckluftstation getroffen, als man mit der Planung einer zweiten Anlage in einer komplett neuen Halle begann. Und da Saint-Gobain die Strategie verfolgt, sich auf Kernkompetenzen zu konzentrieren, wurde ein Partner gesucht, der mög-lichst umfassende Unterstützung auch beim Betrieb der Anlage bietet. Clement Poulain: „Wir wollten eine ´All-inklusive´-Lösung.“ Aus diesem Grund sollte die Drucklufterzeugung außerhalb der neuen Halle Platz fin-den, damit man die Produktionsfläche tatsächlich komplett für die Produk-tion nutzen kann. Das bietet zugleich den Vorteil, dass sich der für die Druckuft verantwortliche Partner autark darum kümmern kann und noch nicht einmal Zugang zur Produktion benötigt. Auch die Kosten für einen Kompressor-Raum und die Geräuschemission waren Argumente für eine externe Lösung.
Die Lösung: Druckluft aus dem Container
Mit diesem Ziel startete Saint-Gobain eine Ausschreibung, die u.a. auch an CompAir gerichtet wurde. CompAir kooperierte dabei mit dem langjäh-rigen Partner für Containerlösungen, der Pressluft-Frantz GmbH mit Hauptsitz in Frankfurt, um eine optimale Lösung zu finden. Pressluft-Frantz baut seit 1975 Container- Druckluftstationen – zunächst für semi-mobile bzw. temporäre Anwendungen vor allem im Tiefbau: Beim Tunnel-bau sind Containerlösungen inzwischen üblich. Immer häufiger baut Pressluft Frantz aber auch Container-Stationen für „ganz normale“ Indu-strie-Anwendungen. Peter Reuter, Druckluftspezialist bei Pressluft-Frantz: „Container lassen sich schnell installieren und nehmen keinen Platz in der Produktion weg – das sind Argumente, die auch bei stationären Anwen-dungen überzeugen.“
Redundanz ist gefordert
Bei der Planung der Station konnte Saint-Gobain auf eine hervorragende Datengrundlage zurückgreifen: Der Verbrauch der bestehenden Anlage – einschließlich der spezifischen Verbrauchsprofile – war aus den Abrech-nungen bekannt. Im Durchschnitt verbraucht die Anlage etwa 5 m3/min, maximal sind es 10 m3/min. Peter Reuter: „Wir mussten die Daten also nur verdoppeln und brauchten keine Messungen vor Ort vorzunehmen.“ Frantz erarbeitete ein Konzept, das auf die Zustimmung von Saint-Gobain stieß. Clement Poulain: „Diese Lösung erfüllte unsere technischen Anfor-derungen, und das Preis-Leistungs-Verhältnis stimmte ebenfalls.“ Damit konnte man an die Umsetzung gehen.
Zum Einsatz kommen nun zwei CompAir-Schraubenverdichter mit je 45 kW installierter Leistung. Jeder Verdichter liefert maximal 8,67 m3/min im 7,5 bar-Netz. Das reicht aus, um die gesamte Druckluft für beide Produkti-onsanlagen zu erzeugen, der zweite dient als Redundanzmaschine. Über eine Grundlastwechselsteuerung wird sichergestellt, dass beide Kompres-soren sich im Betrieb abwechseln.
Die CompAir Schraubenkompressoren der Baureihe L50 mit Frequenzum-richter arbeiten sehr wirtschaftlich, zumal sie mit Elektromotoren der Effi-zienzklasse eff1 und drehzahlvariablen Antrieben ausgestattet sind. Damit werden teure Leerlaufzeiten vermieden, und der Verdichter erzeugt nur so viel Druckluft, wie tatsächlich benötigt wird. Auch die kleine Grundfläche ist ein Plus, denn der Platz im Container ist knapp.
„All inclusive“ im Container
Den CompAir Schraubenkopressoren der Baureihe L50 sind jeweils ein Kältetrockner sowie eine Kombination von Zyklonabscheider und Feinfilter anchgeschaltet. Sogar die Stromversorgung ist redundant aufgebaut: Je-der der beiden Verdichter wird über einen separaten Stromkreislauf ver-sorgt. Nicht-redundant ist nur die Kondensataufbereitung, die ebenfalls in den Container integriert wurde.
Alle Komponenten sind in einem 15 m2-Container untergebracht, den man zwischen der alten und der neuen Halle aufstellte. Der Seecontainer wur-de bei Pressluft-Frantz wärme- und schallisoliert: Das erleichtert auch die Installationsarbeiten. Auf dem Container findet ein 3 m3-Druckluftbehälter Platz: Wegen der Frequenzregelung braucht man nicht viel Speicherkapa-zität. Die Zuluft, die die CompAir Schraubenkompressoren der Baureihe L50 benötigen, werden über Schutzgitter angesaugt, die thermostatisch gesteuert sind. Auch die Abluft wird temperaturabhängig im Container be-lassen oder direkt abgeführt.
Die von der Sensorstation erfassten Betriebsparameter wie Druck, Diffe-renzdruck und Drucklufttemperatur steuern die Drucklufterzeugung und werden zugleich an eine zentrale Leitwarte bei Pressluft-Frantz übertra-gen. Dies gilt auch für zusätzliche Werte wie Innen- und Außentemperatur, die für die Umluft-/ Zuluft-Steuerung verwendet werden. Peter Reuter: „So können wir die Anlage kontinuierlich überwachen.
Die Druckluftqualität wird ebenfalls überwacht, die Wartung passend ter-miniert und Störmeldungen können z.B. auf das Handy des Serviceperso-nals weitergeleitet werden. Und wenn es überhaupt eine Störmeldung gibt, können wir aus den Parametern schon Rückschlüsse auf die Ursache zie-hen.“
Mietkauf verringert Anfangsinvestitionen
Saint-Gobain Photovoltaic Glass hat sich für den Erwerb der Containersta-tion nach dem Mietkauf-Modell entschieden. Clement Poulain: „Das ent-spricht unserer Strategie, bei der Planung von neuen Anlagen keine gro-ßen Anfangs-Investitionen in die Nebenprozesse zu tätigen.“ Nach vier Jahren geht die Anlage in das Eigentum von Saint Gobain über: „Dann werden wir einen Wartungsvertrag mit Pressluft-Frantz abschließen.“ Bis es so weit ist, wird das Werk aber noch einige Millionen Quadratmeter So-larglas herstellen. Denn die Kompressorstation wurde – zeitgleich mit der zweiten Produktionsanlage – erst im November 2008 in Betrieb genom-men. Seitdem läuft sie zur Zufriedenheit des Betreibers, der nicht nur die Kompressortechnik von CompAir schätzt, sondern auch die gute Zusam-menarbeit mit Pressluft-Frantz hervorhebt.
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