Umweltverantwortung ist heute eine der wichtigsten Prioritäten der globalen Wirtschaft. Der Einfluss von Kunden, Mitarbeitern, Gemeinden, Lieferanten, Investoren und maßgeblichen Organisationen wie der US-Umweltschutzbehörde (EPA) und dem Global Compact der Vereinten Nationen hat Unternehmen dazu veranlasst, neue Nachhaltigkeitsinitiativen zu entwickeln und umzusetzen.

Produktionsunternehmen spielen eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Umwelt. Und die Unternehmen, die eine starke Integration von Nachhaltigkeitsinitiativen in ihre Geschäftsstrategie vorweisen können, gehen nicht nur mit gutem Beispiel voran, sondern profitieren auch finanziell davon.

Nachhaltigkeitsingenieure in Unternehmen und Fachleute für Umwelt, Gesundheit und Sicherheit (EHS) werden zunehmend für bestimmte Leistungsindikatoren (KPIs) verantwortlich gemacht, um die erfolgreiche Durchführung von Programmen nachzuweisen. Laut einer von KPMG durchgeführten Umfrage zur Nachhaltigkeitsberichterstattung 2020* berichten derzeit 80 % der Unternehmen weltweit und mehr als 95 % der größten Unternehmen über die Ergebnisse ihrer Nachhaltigkeitsinitiativen.

Wenn es um die Verfolgung der Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung geht, sind die Senkung des Energieverbrauchs und des Treibhausgasverbrauchs oft die wichtigsten Messgrößen. Wenn Ihr Betrieb derzeit keine Daten über den Energieverbrauch erfasst, müssen Sie zunächst festlegen, welche Bereiche überwacht werden sollen, und grundlegende Messgrößen oder Leistungsindikatoren (KPIs) festlegen.

Startpunkt

Beginnen Sie damit, einzelne Prozesse und Geräte in Ihrer Anlage zu betrachten, z. B. Ihr Entstaubungssystem. Zwei wesentliche Faktoren, die zum Energieverbrauch von Entstaubungsanlagen beitragen, sind der Lüfter der Anlage und die Aufbereitung der Luft, wenn die Emissionen ins Freie abgeleitet werden. Betrachten wir diese beiden Faktoren näher und sehen wir uns mögliche Lösungen an, die Ihrem Werk zu mehr Energieeffizienz und Kosteneffizienz verhelfen könnten.

Abgasemissionen im Innen- und Außenbereich

Jede Anlage und jede Anwendung ist anders, sodass die Anlagenmanager entscheiden müssen, ob eine Staubabsaugung im Innen- oder Außenbereich die richtige Lösung ist. So müssen beispielsweise Anwendungen, bei denen krebserregende oder gefährliche Gase und Stoffe entstehen, nach außen abgesaugt werden, um Risiken im Zusammenhang mit der Exposition und der möglichen Kontamination von Maschinen und Produkten zu vermeiden.

Wenn die Absaugung im Freien für eine bestimmte Anwendung nicht erforderlich ist, können Einrichtungen, die effiziente und zuverlässige Entstaubungssysteme verwenden, von der Absaugung der Emissionen in Innenräumen und der Rückführung der Luft in den Innenraum profitieren.

Wenn eine Entstaubungsanlage so konfiguriert ist, dass sie kühle oder erwärmte Luft durch die Anlage zurückführt, bleibt diese zurückgeführte Luft auf oder nahe der gewünschten Temperatur und benötigt weniger Energie als die Zufuhr neuer Luft, die möglicherweise gekühlt oder erwärmt werden muss.

Verarbeitungsbetriebe in kalten oder warmen Klimazonen sind am stärksten von den Abgasen im Freien betroffen, da die Luftzufuhr häufig umschlägt und wieder auf die optimale Temperatur gebracht werden muss. Dieser Prozess erfordert eine beträchtliche Menge an Energie und könnte durch die interne Filterung und Wiederverwendung der Luft vermieden werden.

Verwendung von Frequenzumrichtern

Entstaubungsanlagen verbrauchen während ihres Betriebs elektrische Energie, wobei der größte Teil der elektrischen Last auf den Lüftermotor entfällt, der die Luft durch das Filtersystem bewegt.

Es ist wichtig, die Luftstromstärke des Gebläses einzustellen und zu überwachen, um eine ordnungsgemäße Entstaubung zu gewährleisten. Wenn der Luftstrom beim Einbau neuer Filter zu hoch ist, können die Filter vorzeitig reißen oder verschleißen. Wenn die Filter älter sind und der Luftstrom zu gering ist, kann die Luftgeschwindigkeit nicht ausreichen, um den Staub von der Sammelstelle zu erfassen, und es kann dazu führen, dass sich der Staub in den Kanälen ablagert oder sich Staub ansammelt. Beide Szenarien können dazu führen, dass sich in Ihrem Betrieb Staub ansammelt und die Gesamtkosten Ihres Produktionsprozesses steigen.

Bei vielen Anwendungen ist die Höhe des Luftstroms entscheidend für die Qualität des Prozesses und des Endprodukts. Ein zu starker Luftstrom beispielsweise beim Schweißen von rostfreiem Stahl kann Schutzgas von Schweißnähten wegziehen, was zu qualitativ schlechten Nähten führt, während ein zu geringer Luftstrom Bediener gefährlichen Verbindungen aussetzen kann.

Die mechanische Methode zur Steuerung des Luftstroms in der Anlage besteht darin, eine Auslassklappe am Lüfter der Entstaubungsanlage manuell einzustellen. Diese Einstellung muss ordnungsgemäß und häufig vorgenommen werden, da sich die Betriebsbedingungen im Laufe der Zeit ändern können. Dieses manuelle Verfahren allein ist möglicherweise nicht zuverlässig genug, um einen messbaren Unterschied zu bewirken, und kann sogar Energie verschwenden, da die Klappe einen zusätzlichen statischen Druck erzeugt, den der Lüfter unter Umständen überwinden muss.

Viele dieser Probleme können durch den Einsatz eines Frequenzumrichters (VFD) gemildert werden. Der Frequenzumrichter überwacht die Parameter des Entstaubungssystems, wie Geschwindigkeitsdruck in einem Kanal oder statischen Druck am Einlass der Entstaubungsanlage, die beide direkt mit einem gewünschten Betriebsparameter wie dem Volumenstrom verknüpft werden können. Der VFD überwacht den gewünschten Parameter und passt den Luftstrom automatisch an schwankende Bedingungen an. Dadurch kann das Entstaubungssystem einen besseren Luftstrom aufrechterhalten, selbst wenn die Filter anfangen, Partikel zu sammeln.

Die meisten Unternehmen installieren einen VFD in der Erwartung, den Energieverbrauch zu senken, aber es ist auch wichtig, dass die Filter richtig gewartet werden. Wenn Sie eine Entstaubungsanlage mit abgenutzten Filtern betreiben, muss ein VFD möglicherweise seine Leistung erhöhen, um einen angemessenen Luftstrom aufrechtzuerhalten, was wiederum einen höheren Energieverbrauch zur Folge hat.

So kann beispielsweise ein Anstieg des Differenzdrucks von nur 4 Zoll Wasser (100 daPa) über den Filtern den Energieverbrauch des Lüfters um 20-55 % erhöhen, wodurch die Einsparungen durch die Installation eines Frequenzumrichters möglicherweise zunichte gemacht werden und der Energieverbrauch der Entstaubungsanlage steigt.

Überwachung des Energieverbrauchs mit einer vernetzten Entstaubungsanlage

Wenn Sie Maßnahmen zur Senkung des Energieverbrauchs in Ihrem Entstaubungssystem ergreifen, ist es wichtig, auch die Auswirkungen dieser Änderungen zu überwachen. Wenn man es nicht messen kann, kann man es auch nicht verbessern. Für eine erfolgreiche Nachhaltigkeitsbilanzierung ist es entscheidend, dass Sie Daten sammeln, um zu zeigen, dass Ihre Investitionen positive Ergebnisse erzielen.

Der vernetzte iCue-Filter-Service von Donaldson basiert auf mehr als einem Jahrhundert Filtrationserfahrung und der neuesten IoT-Technologie und wurde entwickelt, um das Entstaubungssystem einer Anlage aus der Ferne zu überwachen und den Endbenutzern direkte betriebliche Einblicke zu gewähren.

Der iCue-Service von Donaldson umfasst die VFD-Überwachung und verfolgt die momentane Leistung und den täglichen Energieverbrauch des Lüfters. Diese Daten sind für das Verständnis der Nachhaltigkeitskennzahlen von entscheidender Bedeutung und bieten den Nutzern eine Ausgangsbasis, sodass der Energieverbrauch im Hinblick auf die Effizienz optimiert und die Einsparungen quantifiziert werden können.

Die gesammelten Daten und Erkenntnisse sind wichtig, da die Wartungsmanager die Filter oft so lange wie möglich laufen lassen wollen, um die Kosten für Ersatzteile und Arbeitskräfte niedrig zu halten. Das Wissen um den besten Zeitpunkt für einen optimalen Filterwechsel kann jedoch dazu beitragen, die Betriebszeit der Anlage konstant zu halten und größere Unternehmensinitiativen zu unterstützen, die sich auf nachhaltige und energiesparende Praktiken konzentrieren.

Gebäudeverwaltungen, die gefilterte Luft in ihr Gebäude leiten, sollten auch eine vernetzte Überwachung und automatische Warnmeldungen in Betracht ziehen, damit sie wissen, wann ein potenzielles Problem erkannt wird und schnell handeln können. Darüber hinaus erhöht die Absaugung innerhalb des Gebäudes den Bedarf an Echtzeitwarnungen, da jegliche Probleme mit der Entstaubungsanlage sofort Auswirkungen auf Produktionslinien, Maschinen und Arbeiter haben können.

Nachfolgend finden Sie drei Schlüsselindikatoren, die vom Donaldson iCue-Service zur Messung des Energieverbrauchs in einer Entstaubungsanlage erfasst werden:

• Ein Differenzdruckalarm zeigt Ihnen an, wann die Filter gewechselt werden müssen oder ob sie verstopft sind. Die Fernüberwachung kann zum Beispiel den Druck eines HEPA-Filters überwachen, um Ihnen zu helfen, die in Ihre Anlage zurückströmende Luft zu kontrollieren.

• Eine Partikeltrendwarnung kann auf einen Filterriss hinweisen, sodass Sie ihn schnell auswechseln und die Staubbildung in Ihrer Anlage minimieren können.

• Anhand der Luftstromdaten können Sie erkennen, wann in den Entlüftungsöffnungen Ihrer Anlage eine signifikante Erfassungs- und Fördergeschwindigkeit herrscht.

Unterstützung für das Energiesparprogramm Ihres Unternehmens

Die Überwachung und Messung des Energieverbrauchs von Entstaubungsanlagen kann einen bedeutenden, positiven Einfluss auf Ihr Energiesparprogramm haben. Sobald Ihre Nachhaltigkeitsstrategie steht und Sie Ihren Ansatz zur Emissionsreduzierung bewertet haben, sollten Sie einen Überwachungsdienst wie den iCue-Dienst von Donaldson in Anspruch nehmen. Er kann dazu beitragen, die Lebensdauer des Filters Ihrer Entstaubungsanlage zu verlängern, Energie in Ihrer Anlage zu sparen, Ihr Jahresbudget zu verbessern und letztendlich Ihr Unternehmen bei der Erfüllung wichtiger Nachhaltigkeitsziele zu unterstützen.

**KPMG-Umfrage zur Nachhaltigkeitsberichterstattung 2020