Nachhaltigkeit in einem zweiten Leben

In Kraftwerken sind heute unzählige vertikale Kreiselpumpen zur Förderung von Turbinen-Kondensat im Einsatz, die ihre Lebensdauer längst überschritten haben. EAM Natur Energie GmbH setzt im HKW Göttingen eine solche Kreiselpumpe aus dem Jahr 1967 ein. Schon rein äußerlich hatte das Aggregat seine Zeit längst überschritten, als es schließlich seinen Dienst versagte. Die Beschaffung von Ersatzteilen verlief nach über 50 Jahren Betriebszeit erwartungsgemäß ohne Erfolg. KSB SupremeServ machte sich als verlässlicher Service-Partner daran, die Reparatur des Fremdfabrikats in Angriff zu nehmen.

Nah, natürlich, nachhaltig: Die EAM ist der regionale Energie-Partner für rund 1,4 Millionen Menschen in weiten Teilen Hessens, in Südniedersachsen sowie in Teilen von Nordrhein-Westfalen, Thüringen und Rheinland-Pfalz. Als 100 Prozent kommunales Unternehmen sorgt die EAM für eine sichere Energieversorgung, entwickelt für ihre Kunden Zukunftslösungen und gestaltet partnerschaftlich die Energiewende in der Region. Das Tochterunternehmen EAM Natur Energie bietet unter anderem Lösungen für die Bereiche Windkraft, PV, Elektromobilität und CO₂-freie Wärme. Als Profi für Erzeugung betreibt die EAM Natur Energie unter anderem das Heizkraftwerk in Göttingen. 

Oxidiertes Eisen lagerte sich über Jahrzehnte an der Pumpe ab. Es entstand Magnetit, das die Oberfläche der gesamten Pumpe so aufquellen ließ, dass ein effizienter Betrieb nicht mehr möglich war.

Darüber hinaus hatte die Herstellerfirma Halberg Ersatzteile für diese Pumpe nicht mehr im Programm und der Nachbau des Laufrads auf klassischem Wege hätte annähernd dem Neupreis der gesamten Pumpe entsprochen.

Hätte die Pumpe durch ein neues Modell ersetzt werden müssen, wären kostenintensive Veränderungen der gesamten Anlage, wie Rohrleitungen, Armaturen und Kondensatbehälter  unumgänglich gewesen.

KSB SupremeServ erstellte konform zu DIN ISO 9001 einen detaillierten Befund der Schäden und erarbeitete einen Maßnahmenkatalog, der eine wirtschaftlich sinnvolle Reparatur der Pumpe möglich machte. Neben der Befreiung des Gehäuses von Magnetit durch ein mechanisches Spezialverfahren ging es bei der Wiederinstandsetzung der Kreiselpumpe vor allem darum, die hochkomplexen Laufräder zu ersetzen. 

KSB verfolgt seit über 10 Jahren konsequent das Thema der additiven Fertigung, vielen besser bekannt als 3D-Druck. Die größten Vorteile der additiven Fertigung sind die hohe Geschwindigkeit, mit der Bauteile hergestellt werden können sowie die Kosteneffizienz. Dazu kommt die immense Material- und Formenvielfalt auch von komplexen Bauteilen. Ohne der Serienfertigung in Gussherstellung Konkurrenz machen zu wollen, ist 3D-Druck vor allem dafür geeignet, einzelne individuelle Komponenten, wie Ersatzteile herzustellen – ideal also für die Nachbildung der nicht mehr erhältlichen zwei Laufräder.

Am Standort Pegnitz hat KSB den weltweit größten 3D-Drucker installiert und ist in der Lage, mit Hilfe eines Laserstrahls Metallpulver zu Werkstücken zu „verbacken“. Als erster Hersteller überhaupt erhielt KSB eine TÜV-Zertifizierung für die Fertigung von Bauteilen, die der europäischen Druckgeräterichtlinie unterliegen. 

Sobald die CAD-Daten vorliegen, ist der 3D-Druck unschlagbar kostengünstig und gewährleistet eine Beschaffungszeit von wenigen Tagen. KSB ist so in der Lage, Teile im 3D-Druck herzustellen, die von anderen Pumpenherstellern nicht mehr angefertigt werden – oder wenn, dann nur zu sehr hohen Kosten und monatelangen Lieferzeiten. In diesem Fall brachte der 3D-Druck eine Kostenersparnis um den Faktor vier!

Using fragments of the old Halberg impellers, a new 3D model was created on the computer. In CAD the engineers precisely redesigned the impeller geometry, such as the vane curvature, number of vanes, and outlet width. Based on the operating data on the name plate the original hydraulic performance data was also reproduced exactly.

Continuing to use the aged pump has got some other positive side effects: By commissioning KSB, EAM managed to keep using all existing piping and plant components at the site. This avoided expensive and time-consuming re-planning of the system, piping, condensate collector and corresponding valves.

The new impellers have also enhanced the hydraulic efficiency of all pumps, resulting in a higher energy efficiency, an increased system availability and therefore clear savings regarding the life cycle costs.
More importantly: Reproducing the new parts has given the pump a second life. With sustainability in mind the experts from KSB SupremeServ have long focussed on repairing old pumps – no matter what their type and make – instead of replacing them by new pumps, which is cost- and labour-intensive.

KSB SupremeServ maintains an extensive service network in Europe and in central locations on other continents. 3500 specialists in more than 190 service centres worldwide provide a regional presence for our customers, with short distances, fast availability and expert services.

Our motto is: ONE SERVICE – EVERYTHING YOU NEED

Kunde: EAM Natur Energie GmbH

Anwendungsbereich: Kondensatpumpen für Kraftwerke

Projektdaten: KSB SupremeServ, 3D-Druck

Projektjahr: 2020