Die „V“-Story von GEA Grasso

Wer in ’s-Hertogenbosch das Grasso-Werk von GEA Refrigeration Netherlands zum ersten Mal von außen betrachtet, mag kaum glauben, dass sich hinter den ehrwürdigen Mauern des 100 Jahre alten Gebäudes eine moderne Fertigung verbirgt. Doch die Produktion muss sich gegenüber einem Werk, das auf der grünen Wiese errichtet wurde, in Bezug auf Qualität und Ausstattung nicht verstecken. Im Gegenteil – mit modernsten Produktionsmaschinen und durchdachter Logistik hat GEA Refrigeration Netherlands das Werk 2013 rundum auf den neuesten Stand der Technik gebracht und zahlreiche Produktionsabläufe optimiert. Innerhalb der denkmalgeschützten Halle sind von der Teilefertigung über die Montage und das Lager bis zu den Büros alle Abläufe, die Infrastruktur und die Produktionsweise schlank und modern organisiert. Durch den Wechsel von der Werkstatt- zu einer Linienfertigung sind die Wege im Kompressorwerk kürzer und effektiver organisiert. Dies betrifft die Flüsse von Komponenten und Verbrauchsmaterial ebenso wie die Kommunikation zwischen Produktion und Verwaltung. Gleichzeitig hat man bei Grasso in neue Maschinen investiert: Unter anderem können die Mitarbeiter jetzt auf einem modernen Bearbeitungszentrum Schlüsselkomponenten wie das Kurbelgehäuse herstellen. Deren Qualität überprüft eine 3D-Koordinaten-Messmaschine.

In ’s-Hertogenbosch werden auch die Hubkolbenverdichter der „V“-Serie für die Industriekälte gefertigt, deren neueste Modelle im Oktober 2014 auf der Messe Chillventa in Nürnberg zu sehen sein werden. Dafür, dass die ersten Verdichter dieser Baureihe erst 2010 auf den Markt kamen (2008 war auf der Chillventa zunächst nur ein Prototyp zu sehen), hat sich die Modellreihe beachtlich entwickelt. Nach Angaben von Danny Heuvelmans, Director Product Management bei GEA Refrigeration Netherlands N.V., sind heute bereits 90 % der verkauften Grasso-Kolbenverdichter „V“-Produkte, etwa 2000 „V“-Verdichter wurden bislang gebaut.

Ausbau der Modellpalette

Und GEA ( www.gearefrigeration.com/de) möchte die Erfolgsgeschichte fortschreiben. Basis hierfür ist die weitere Optimierung der Verdichtertechnik und der Ausbau der Modellpalette, so dass für die meisten Anwendungen entsprechende Modelle zur Verfügung stehen – derzeit gibt es Varianten von 300 bis 1800 kW Leistung. Zu den beiden einstufigen Modellen mit vier und sechs Zylindern von 2010 sind über die Jahre zahlreiche weitere Modelle hinzugekommen. Die einstufige Baureihe, die sieben Modelle umfasst, beginnt mit vier Zylindern mit kleinem Bohrung/Hub-Verhältnis für präzise Kapazitätssteuerung mit einem Fördervolumen von 290 m³/h und endet mit einem 10-Zylinder-Verdichter mit großem Bohrung/Hub-Verhältnis, der ein Fördervolumen von 1592 m³/h erreicht. Die modulare Bauweise und die Zwischenwand bei den größeren Verdichtern ermöglichen einen ruhigen, vibrationsfreien Betrieb. Die zweistufigen oder „Verbund“-Verdichtermodelle verfügen größtenteils über die gleichen Eigenschaften wie die einstufigen Modelle. Innen verfügen sie über getrennte Saugkammern für Nieder- und Hochdruck (ND/HD) und außen über zwei zusätzliche Anschlüsse für die Zwischendruckseite. Die Produktreihe umfasst ebenfalls sieben Modelle. Ergänzt wird die Reihe um fünf Chiller-Modelle („GEA Grasso BluGenium“), die ebenfalls auf der „V“-Serie beruhen. Der Ausbau der Produktpalette und ein Wachstum in Bezug auf die verkauften Stückzahlen sind geplant und durch die modernisierte Produktion auch realisierbar.

Trend zu größeren Leistungen

Die Erweiterung der Modellpalette hin zu Maschinen mit größerer Leistung folgt einem Trend im Markt für industrielle Kältetechnik, den man bei Grasso schon seit längerem beobachtet. Danny Heuvelmans berichtete, dass man verstärkt Verdichter mit größeren Leistungen verkaufe – das Hubvolumen pro verkauftem Kompressor sei von 2011 bis 2012 um 15 % und im Folgejahr noch einmal um 13 % gestiegen. Ein weiterer zu beobachtender Trend sei die wachsende Erkenntnis bei Kunden, dass man nicht nur die Anschaffungskosten, sondern die gesamten Lebenszykluskosten einer Kälteanlage berücksichtigen sollte. Dies habe u.a. die technische Folge, dass immer häufiger Verdichter mit Frequenzumformer zur Leistungsregelung eingesetzt würden, mit denen besonders im Teillastfall die Energieeffizienz einer Anlage gesteigert werden kann. Schon über 50 % der Grasso-Verdichter werden auf Kundenwunsch bereits für den FU-Betrieb ausgelegt. Diese Entwicklung werde auch durch den Umstand gefördert, dass die Kosten für eine Drehzahlregelung in den vergangenen Jahren merklich gesunken seien.

Einblicke in die Verdichtertechnik

Mehrere Aspekte machen die „V“-Serie aus Sicht der Grasso-Entwickler zu etwas Besonderem. Hierzu zählt vor allem das geschweißte Kurbelgehäuse, bei dem die Temperaturtrennung von heißen und kalten Teilen des Verdichters verbessert wurde. Die kalte Saugkammer ist durch eine Isolierdichtung und einen Luftspalt von der heißen Druckseite getrennt. Dadurch wird eine unerwünschte Vorerwärmung des Sauggases und des Öls verhindert, was wiederum zu niedrigeren Verdichtungsendtemperaturen und einer damit verbundenen Effizienzsteigerung führt. Eine zusätzliche Öl- oder Zylinderkühlung ist nicht erforderlich. Der Verdichter ist zudem luftgekühlt, was den Wartungsaufwand im Vergleich zu einem wassergekühlten Verdichter minimiert. Die Wartungsintervalle werden auch dadurch optimiert, dass der optionale „Grasso Maintenance Monitor“ durch eine Messung und Aufzeichnung der tatsächlichen Betriebsbedingungen die Wartungsintervalle anzeigt. Generell stand die Wartungsfreundlichkeit bei der Entwicklung im Fokus. Der Zugang zu den Verschleißteilen wurde so einfach wie möglich gestaltet, der Zylinderdeckel ist nur mit vier statt mit zwölf Schrauben befestigt, der schraubbare Ölfilter ist einfach von außen zugänglich und statt Flachdichtungen wurden O-Ring-Dichtungen verwendet, so dass das Planschleifen und Polieren entfällt. Weiterhin wurde der Sauggaseinlass optimiert. Eine überdimensionierte Sauggaskammer, -filterung und -verteilung sorgen für geringere Gasgeschwindigkeiten, einen geringeren Druckabfall und einen besseren Schutz vor Flüssigkeitsschlägen. Als weiterer Pluspunkt ist der niedrige Ölverbrauch zu nennen. Ein vergrößerter Abstand zwischen Kurbelwelle und Ölsumpf, die geringe Druckdifferenz zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugkammer, die niedrigen Gasgeschwindigkeiten in der Ansaugkammer und niedrige Öltemperaturen bei Teillast haben zur Folge, dass der Ölverbrauch der „V“-Serie so gering ist, dass die Verdichter in den meisten Anwendungsfällen ohne einen Ölabscheider auskommen können. Messungen haben ergeben, dass der Ölübertrag bei der „V“-Serie direkt nach dem Verdichter schon geringer ist als bei einem von der Leistung her vergleichbaren Grasso-Vorgängermodell nach dem Ölabscheider. Ein Verdichteraggregat ohne Ölabscheider benötigt eine kleinere Stellfläche und keine Komponenten für den Ölrücklauf wie Ventile und Magnetschalter, erzeugt weniger Wärmeverluste im Maschinenraum und ist von den Anschaffungskosten her günstiger. Stolz sind die Entwickler rund um den für Kolbenverdichter zuständigen Produktmanager Hans Böger auch auf die Geräuschentwicklung der Verdichter. Die modulare Bauweise des geschweißten Stahlgehäuses bietet in Kombination mit den drucksteifen Zylinderköpfen aus Gusseisen einen Schalldruckpegel, der bis zu 10 dB unter den Werten der Vorgängerserie von Grasso liegt.