Effizienzoptimierung bei einem Stahlproduzenten – mit dem SES System Effizienz Service®

Das Pumpensystem bei einem Stahlgiganten effizienter gestalten.

Im Durchschnitt werden für die Produktion einer Tonne Flüssigstahl ca. 500 kWh Einschmelzenergie (aus Strom und Erdgas) benötigt. Damit gehört die Stahlindustrie zu den energieintensivsten Branchen überhaupt. Enorme Einsparpotenziale stecken auch in den Pumpensystemen. Denn viele Pumpen in der Stahlindustrie sind falsch dimensioniert, was zu einem unnötig hohen Energieverbrauch führt. 

Einem großen Stahlhersteller war dies bekannt und er beauftragte KSB damit, die Ursachen für die hohe Ausfallquote und mögliche Energieeinsparpotenziale in seinem Pumpensystem zu identifizieren. Die Experten des SES System Effizienz Service® führten zunächst eine umfassende Analyse des Systems durch. 

• Identifikation des aktuellen Förderverhaltens der Pumpen
• Ermittlung des Verschleißzustands
• Überprüfung des Schwingungsverhaltens nach DIN ISO 10816 Teil 3 und Teil 7
• Identifizierung möglicher Ausfallursachen
• Ausarbeitung von Handlungsempfehlungen zum energetisch effizienteren Betrieb der Anlage bei gleichzeitiger Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit

Die Fachleute deckten dabei eine ganze Reihe Schwachstellen an den Speisewasserpumpen auf, die sich negativ auf Betriebskosten und Energiebilanz auswirkten: Angefangen bei signifikanten verschleißbedingten Leistungsverlusten, über akute Lagerschäden bis hin zu kavitationsbedingten hohen Schwingungen (was schon zu Ausfällen der Pumpen führte).

Der SES System Effizienz Service® bringt Transparenz in Pumpensysteme und verbessert so den CO₂ Fußabdruck. 

Glücklicherweise entschied sich das Unternehmen mit KSB für einen Partner, der nicht nur umfangreiche Systemanalysen durchführen kann, sondern der auch – dank seiner weitreichenden Expertise und seines umfassenden Produktportfolios – die passenden Maßnahmen zur Behebung dieser Probleme und zur Steigerung der Effizienz des Pumpensystems parat hat.

KSB empfahl auf Basis der Analysen folgende Optimierungsmaßnahmen:

• Reduzieren des Energieverbrauchs: durch die Absenkung des erforderlichen Regeldrucks und den Einsatz von drehzahlgeregelten Pumpen mit effizienteren Hydrauliken und hocheffizienten Motoren.
• Optimierung der Verfügbarkeit: durch eine bedarfsgerechte Dimensionierung der Pumpen sowie eine intelligente Regelung für eine Fahrweise in Nähe des Wirkungsgrad-Optimums.

Darüber hinaus wurde berücksichtigt, dass immer eine ausreichende Leistungsreserve zur Spitzenlastabdeckung vorhanden ist.

Mehr Betriebssicherheit, mehr Effizienz – und eine Amortisation der Kosten nach bereits 1,3 Jahren 

Geplant ist nun die Umsetzung der Optimierungsmaßnahmen. KSB installiert zwei neue drehzahlgeregelte Aggregate und erhöht gleichzeitig die maximale Fördermenge. Darüber hinaus wird eine neue Pumpenregelung installiert. Praktisch: Der Umbau ist bei laufendem Betrieb möglich, sodass es zu keinen Produktionsausfällen kommt.

Allein durch die regeltechnische Optimierung der bereits installierten Speisewasserpumpe lassen sich Energieeinsparungen in Höhe von über 20 % realisieren.

Durch den Einsatz der beiden neuen Speisewasserpumpen (inkl. Motor und Regelungen) lässt sich eine gesamte Energieeinsparung von rund 60 Prozent erzielen, was dem Unternehmen nun jährlich ca. 1.250.000 kWh Elektrizität spart.

Und auch die Natur profitiert: Der CO₂-Fußabdruck kann aufgrund des geringeren Energieverbrauchs um 592 Tonnen CO₂ pro Jahr verkleinert werden.

Anwendungsbereich: Stahlproduktion

Projektjahr: 2021

Umfang: Instandsetzung und regeltechnische Optimierung einer Bestandspumpe sowie Installation von 2 neuen drehzahlgeregelten Speisewasserpumpen