Energieeffizient compoundieren

Betriebskostenvergleich für die Compoundierung von PA 6 mit 30% Glasfasern
KraussMaffei Berstorff Zweischneckenextruder ZE 60 UTX mit einer Drehzahl von 600 U/min zum energieeffizienten Compoundieren.
Größerer Extruder amortisiert sich rasch und zeichnet sich durch verfahrenstechnische Vorteile aus
Hannover, 8. Juni 2010
KraussMaffei Berstorff GmbH zeigt auf der diesjährigen K einen Zweischneckenextruder ZE 60 A UTX mit einer maximalen Drehzahl von 600 U/min, sowie aktiven und passiven Maßnahmen, zur Steigerung der Energieeffizienz. In umfangreichen Testreihen konnten die Extruderspezialisten aus Hannover ermitteln, dass es für viele Verfahrensaufgaben energiesparender ist, einen größeren Extruder bei mittlerer Drehzahl anstelle eines kleinen Extruders bei hoher Drehzahl zu betreiben.

Seit einigen Jahren bieten verschiedene Maschinenbauer Compoundierextruder mit hohen Drehzahlen von bis zu 1.800 U/min an, da sie hohe Durchsatzleistungen mit vergleichsweise kleiner Maschinengröße vereinen. Nicht berücksichtigt wurde jedoch, dass die dafür benötigte hohe Antriebsleistung energetisch nicht mehr optimal ist und hohe Verlustleistungen beinhaltet. Gerade vor dem Hintergrund der steigenden Energiekosten und dem größer werdenden Interesse an energiesparenden Verarbeitungsmaschinen haben sich die Experten von KraussMaffei Berstorff mit dieser Thematik auseinander gesetzt und konnten nachweisen, dass es aus energetischer Sicht häufig sinnvoll ist, einen größeren Extruder einzusetzen und diesen mit einer geringeren Drehzahl zu fahren. So ergab sich zum Beispiel bei der Compoundierung von PA 6 mit 30% Glasfasern und einer Ausstoßleistung von 2.100 kg/h mit einem ZE 60 A UTX und 1.200 U/min ein Energiebedarf von 0,21 kWh/kg, während das nächst größere Maschinenmodell, ein ZE 75 A UTX bei 600 U/min nur 0,18 kWh/kg verbraucht. Unter Berücksichtigung höherer Anschaffungs- und Unterhaltskosten für den größeren Extruder ergeben sich Amortisationszeiten bezogen auf die reine Investition von circa 2 Jahren, je nach Energiekosten. Um die Energieeffizienz noch weiter zu erhöhen, hat KraussMaffei Berstorff bei den Zweischneckenextrudern den Antriebsstrang und die Extruderbeheizung optimiert, wodurch sich der Extruder-Wirkungsgrad erhöht.

Bessere Produktqualität und geringerer Verschleiß
Aus der Nutzung eines größeren Extruders ergeben sich neben den energetischen Vorsprung weitere Vorteile: Die Betriebssicherheit des Gesamtprozesses ist bei geringeren Drehzahlen deutlich höher als bei hohen, woraus sich eine unterbrechungsfreie und damit sehr effiziente Produktion ergibt. Zusätzlich sorgt die größere Schneckenkanaltiefe des größeren Extruders bei vergleichbarer Verweilzeit für eine geringere mechanische Belastung des verarbeiteten Rohstoffes und damit für eine hohe Endproduktqualität. Die mittleren Drehzahlen verringern in Verbindung mit der größeren Schneckenkanaltiefe den Verschleiß deutlich an Schnecken- und Zylinderelementen. Für den Compoundeur bedeutet das, verlängerte Maschinenstandzeiten und geringere Wartungskosten. Dies gilt selbst bei der Verarbeitung abrasiver Materialien wie Glasfaser verstärkte Thermoplaste.

Auf der K ist der gleichlaufende Zweischneckenextruder ZE 60 A UTX in eine Komplettanlage in Modulbauweise integriert. Compoundieranlagen aus Hannover, die nach dem Baukastenprinzip konzipiert sind, zeichnen sich durch eine verkürzte Montagezeit auf der Baustelle bei geringen Gesamtbaukosten aus.



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