Natürlich – mehr Leistung mit weniger Kältemittel

Die Herausforderung: turmhohe Ansprüche, enger Zeitplan

Im Sprühturm Nord werden verschiedene Produkte durch das schonende Sprühtrocknungsverfahren weiterverarbeitet. Bei der gemeinsamen Planung des neuen Systems für die Sprühturm-Kühlung gab es zahlreiche Vorgaben zu erfüllen. Für die Prozesskühlung sollten zum Beispiel ausschließlich natürliche Kältemittel eingesetzt werden – und deren Füllmengen dabei noch deutlich reduziert werden. Denn die alte Kälteanlage benötigte über 600 kg des Kälte­mittels R22, um ihre Leistung zu erbringen – ein nicht mehr zeitgemäßer Wert.

Darüber hinaus sollte gleichzeitig eine Leistungssteigerung mit der neuen Anlage erreicht werden, deren Konstruktion, Maximalgewicht, Statik und Raumbedarf zentimetergenau an die Gegebenheiten vor Ort angepasst werden mussten. Denn der Standort im Chemiepark Essen bot nur ein sehr begrenztes Platzangebot. Jedes Bauteil wurde deshalb nach engen Vorgaben geplant und eingepasst – und jedes Kilogramm Gewicht wurde dabei schon im Vorfeld kri­tisch überprüft. Nicht zuletzt musste bei allen Maßnahmen und Arbeitsschrit­ten der vorgegebene Zeitplan, der für alle Installationsarbeiten nur drei Wochen vorsah, genauestens eingehalten werden.

Die Lösung: von Anfang an hohe Leistung

Schon die Vorplanung des Projekts gestaltete sich also sehr komplex – wobei es sich als überaus positiv erwies, dass die Firma Eschenfelder KKU von Anfang an mit im Boot waren. Die Vielzahl an Normen und Vorschriften machte die gesamte Planung zu einem vielschichtigen und langwierigen Unterfangen, das für Evonik den­noch als Komplettlösung aus einer Hand angeboten werden konnte.

Die Ingenieure von Eschenfelder KKU übernahmen die vollständige Elektro- und technische Dokumentation und standen Evonik bei der Gefährdungsanalyse und Risikobe­urteilung mit ihrem Fachwissen zur Seite. Konzeption, Planung, Bau, komplette Betreuung während der Bauphase, Koordinierung von Terminen und Arbeits­abläufen, Installation und Abnahme lagen in ihrer Verantwortung. Darüber hinaus wurden die notwendigen Prüfberichte und Zertifikate eingeholt. Auch die Werksnormen und Richtlinien für Sicherheit, Gesundheit und Umwelt­schutz mussten dabei kontinuierlich berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck wurde für den Kunden auch eine detaillierte Gefährdungsanalyse und Risikobeurteilung erstellt.

Intelligente Technik für mehr Effizienz

Was die technische Konzeption angeht, bietet die neue Kühlanlage in allen Bereichen klare Verbesserungen. Um das entscheidende Fazit vorwegzuneh­men: Das neue System arbeitet mit weniger Kältemittel und wird mit dem umweltfreundlichen R1270 (Propen) bestückt.

Darüber hinaus punktet die Anlage mit vielfältigen weiteren Vorteilen:

Verfügbarkeit und Betriebssicherheit wurden durch vier einzelne Kältekreis­läufe erhöht.

Die neue, von Eschenfelder KKU entwickelte S7-Steuerung wurde individuell auf den Kun­den abgestimmt: Er kann jetzt in den Kreislauf eingreifen und flexibel die Temperatur bestimmen.

Die Menge des Kältemittels konnte von ca. 600 kg auf nur 32 kg bei gleich­zeitiger Leistungssteigerung erheblich reduziert werden.

Der Einsatz eines titanisierten Edelstahl-Rohrbündelwärmetauschers in der Kälteanlage ersparte dem Kunden den Austausch des Wärmetauschers auf seiner Prozessseite, was eine erhebliche Kosteneinsparung bedeutete.

Komplizierte Installationslogistik

Auch für die Installation der Anlage galt es, eine kreative Lösung zu finden. Ein Beispiel: Auf dem Werksgelände durfte eine Achslast von 12 Tonnen nicht überschritten werden, was die Anlieferung des Baukrans erschwerte. Denn der Spezialkran mit 17 m Höhe und 40 m Auslage sollte mittig auf das Produktionsgebäude gesetzt werden. Die Krangewichte wurden hierfür einfach in vier separaten Teilen von vier Lkw an den Einsatzort gebracht. Und auch alle weiteren logistischen Herausforderungen wurden zuverlässig bewältigt:

Die komplette Altanlage musste demontiert und fachgerecht entsorgt werden.

Da die Anlage in einem Wohn-Misch-Gebiet steht, galt es, den geforderten Schallschutz von <76 db(A) einzuhalten. Dieser wird durch ein Schallschutz­gehäuse gewährleistet, das so konzipiert ist, dass Arbeiten an der Anlage jederzeit möglich sind.

Die komplette Anlage wurde auf ein Stahlgerüst montiert, das dafür extra angepasst werde musste.

Um eine Abnahme nach Wasserhaushaltsgesetz zu gewährleisten, mussten Auffangwannen installiert werden (Protektorwanne, Ölauffangwanne, Glykol/Wasser-Auffangwanne).

Für die Anlage erstellte und lieferte Eschenfelder KKU die komplette technische Doku­mentation und Elektro-Dokumentation (PLT-CAE-System ProDOK).

Ergebnis: Alle Ziele erreicht

Seit dem Umbau läuft die neue Anlage stabil, sicher und effizient. Aus Sicht von Eschenfelder KKU ist es besonders zukunftsweisend, dass Evonik nach diesen positiven Erfahrungen künftig nur noch natürliche Kältemittel einsetzen will – ein wichtiger Schritt, der Evoniks Vorreiterrolle in der Chemiebranche wieder einmal bestätigt.