55 - Lässt sich mit einer automatischen Luftmengenregelung Energie einsparen?

Zusätzlich wird der Energieverbrauch erheblich von Materialparametern beeinflusst, etwa

• Materialeintritts- und Solltemperaturen,
• Eingangs- und Soll-Endfeuchte des Materials,
• Durchsatz und
• Materialart.

Für den Energieverbrauch relevante Parameter einer Trocknungsanlage sind zudem

• Trockenluftmenge,
• Art der Regenerierung,
• Rücklufttemperatur,
• Wärmerückgewinnungssysteme sowie
• Wärmeverluste

Der Mehrverbrauch der Trockenanlagen mit konventioneller Technik kann sich in allen Bereichen auf den Energieverbrauch auswirken. Grund ist, dass Trocknungsanlagen so auszulegen sind, dass die Sollwerte auch unter den schlechtesten zu Grunde liegenden Umständen erreicht werden müssen. Sobald sich also Parameter wie Anfangsfeuchte, Eintrittstemperatur oder Materialdurchsatz „verbessern“, könnte theoretisch die Energiezufuhr reduziert werden. Bei Anlagen ohne Luftmengenregelung wird dann zu viel Luft durch die Trockentrichter geleitet. Das wirkt sich direkt auf die Leistungsaufnahme der Trichterheizungen aus, die dadurch mehr Energie als nötig zum Heizen verbrauchen.

Mit einer Luftmengenregelung kann im Sommer zusätzlich – aufgrund der wärmeren Materialeintrittstemperatur – mit einer direkten Verminderung der Leistungsaufnahme gerechnet werden. Dadurch kann sich im Sommer die Leistungsaufnahme um bis zu 25 % senken.

Generell bieten sich natürlich weitere Energieeinsparungen an, etwa aufgrund eines produktionsbedingt reduzierten Durchsatzes oder beispielsweise an den Wochenenden, wenn die Produktion zurückgefahren wird. Dank einer Luftmengenregelung lässt sich die Luftmenge auf bis etwa 40 % absenken, was auch die Leistungsaufnahme spürbar reduziert.

Üblicherweise liegt die Leistungsaufnahme der Gebläse bei 60 % der Anschlussleistung. Wird die Luftmenge des Prozessgebläses durch eine Luftmengenregelung reduziert, reduziert sich auch die Leistungsaufnahme des Gebläses. In diesem Zusammenhang spielt ein Aspekt eine entscheidende Rolle: Der Druckwiderstand in den Luftleitungen nimmt mit der Luftgeschwindigkeit quadratisch zu. Umgekehrt bedeutet das, wenn die Luftmenge durch eine geringere Gebläse-Drehzahl reduziert wird, nimmt auch die Leistungsaufnahme quadratisch ab. Zugleich wird dadurch das gesamte Leitungssystem einer Trocknungsanlage entlastet. So wirken sich etwa Undichtigkeiten im Leitungssystem bei einer geringeren Luftmenge weniger aus, da durch die geringere Druckdifferenz zur Umgebung weniger Außenluft in das Trockensystem gelangt, was zugleich die Feuchtebelastung des Molekularsiebs verringert.

Sofern die Anlage lediglich mit einem einfachen Regenerationsverfahren und ohne Taupunktsteuerung arbeitet, erfolgt die Regeneration des Molekularsiebs zeitgesteuert in festen Zykluszeiten. Der tatsächliche Zustand des Molekularsiebs spielt dabei keine Rolle.

Bei optimierten Regenerationsverfahren hingegen wird nur die für den tatsächlichen Regenerationszyklus erforderliche Energie verbraucht. Zusätzlich kann man mit einem Wärmetauscher im Regenerations-Heizkreis bis zu 25 % Heizenergie einsparen.

Beispielhafter Vergleich ausgewählter Parameter einer konventionellen und einer geregelten Trocknungsanlage für fünf Materialien:

• ABS: 45 kg/h
• ABS: 40 kg/h
• PA 6: 60 kg/h
• PC / Disc: 50 kg/h
• PSU: 25 kg/h
• Benötigte Heizleistung bei schlechtesten Bedingungen: 5,55 kW
• Errechneter Luftbedarf: 380 m³
• Ausgewählter Trockner: 400 m³ Luftleistung
• Erforderliche Entfeuchtungsleistung: max. ca. 1000 g/h

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