Projektbeschreibung

fab-amsEnergieeffizienz Steigerung bestehender Lüftungsanlagen

Bei Chiphersteller ams AG in Premstätten bei Graz wurde von Schneeberger Luft Klimatechnik die Lüftungstechnik für einen neuen Reinraum für die elektronische Industrie geplant, geliefert und installiert.
Der alte, bestehende Reinraum wurde komplett demontiert. In den Räumlichkeiten des alten Reinraumes wurde ein neuer, größerer Reinraum installiert. In diesem Zuge wurde auch die Lüftungstechnik neu gebaut.
Der alte Reinraum wurde bereits mit einer Lüftungsanlage mit einer Luftleistung von 70.000m³/h versorgt. Die für den neuen Reinraum benötigte Luftleistung ist in etwa ident mit der Bestandsanlage. Da die Bestandsanlage auf Grund der umsichtigen Wartung durch die Mitarbeiter von ams in einem guten Zustand ist und die benötigte Luftleistung der Altanlage entspricht wurden Überlegungen angestellt ob die alte Lüftungsanlage weiterverwendet werden kann.
Schneeberger wurde beauftragt den Bestand zu erheben und Vorschläge für die Adaptierung der bestehenden Lüftungstechnik auszuarbeiten. Eine der Vorgaben von ams war, dass für die Aufstellung von neuen Lüftungsgeräten nicht mehr Platz zur Verfügung gestellt werden kann. Somit konnten neue Lüftungsgeräte nicht größer konzipiert werden, eine Energieeinsparung durch größere Lüftungsgerätequerschnitte war somit ausgeschlossen.
Im Zuge der Erhebung wurden die Leistungsdaten der Lüftungsgeräte erhoben und gemessen, die Möglichkeiten für den Einbau zusätzlicher Bauteile wie z.B. Filter untersucht und auf mit den Daten der Lüftungsanlage für den neuen Reinraum abgeglichen. Weiteres wurden die Investitionskosten der verschiedenen Varianten sowie die voraussichtlichen Betriebskosten errechnet.
Auf Basis dieser Analyse wurde von Schneeberger die Adaptierung der Bestandsgeräte durchgeführt. Ein wesentlicher Aspekt war hier der Ausausch des bestehenden, radialen Umluftventilators mit einer Dralldrosselregelung durch neue, moderen Freiläufer mit der Ansteuerung über Frequenzumformer. Zur besseren, bedarfsabhängigen Regelung der Frischluftmenge, diese dient bei einer Reinraumlüftungsanlage auch zur Regulierung der Feuchte wurde in die bestehende Frischluftaufbereitungsanlage ein zusätzlicher Freiläufer eingebaut.

Im Zuge der Inbetriebnahme wurden die lüftungstechnischen Daten  kontrolliert und es konnte, wie prognostiziert festgestellt werden, dass bei stand alone Betrieb der neuen, umgebauten Anlage eine elektrische Energieeinsparung von 138.000kWh per anno erzielt werden kann.
Für die 100% tige Ausfallssicherheit des Lüftungsgerätes ist vor Ort eine zweite, nicht adaptierte Lüftungsanlage vorhanden. Durch diesen einzigartigen Sonderfall konnte ein direkter Vergleich zwischen der alten und der neuen, adaptieren Lüftungsanlage mit je 70.000m³/h durchgeführt werden.
Die errechnete und gemessene Stromeinsparung ist somit kein theoretischer Wert, sondern aus dem direkten

Betriebsartenvergleich Lufttechnik

Vergleich der beiden Anlagen  entstanden. Beide Lüftungsanlagen konnten am neuen Kanalnetz des neuen Reinraums verglichen werden.

Eine weiter Einsparmöglichkeit besteht bei einem Parallelbetrieb der Anlagen, Luftmenge bei beiden Lüftungsanlagen 50%, die elektrische Energieeinsparung beträgt  hier sogar 180.000kWh per anno. Von dieser Betriebsart wird aber auf Grund der nun, nach dem Umbau doch unterschiedlichen Anlagencharakteristiken Abstand genommen.
Ein wesentlicher Vorteil ist die bedarfsabhängige Reglelbarkeit der Freiläufer Ventilatoren, musste die Altanlage gedrosselt werden, dies ist gleichbedeutend mit einer “Energievernichtung”, so kann die Drehzahl der Freiläufer mit den Frequenzumformern auf den tatsächlichen Bedarf eingestellt werden.
Bei einer z.B. 10% tigen Reduktion der Luftmenge und bei Parallelbetrieb der beiden Anlagen ist nach der Adaption der zweiten Lüftungsanlage eine Einsparung von ca. 280.000kWh p.a. möglich! (siehe Diagramm)

 

 

Resümee zur Energieeffizenzsteigerung bestehender Lüftungsanlagen

Die Amortsiationszeit der 1. Ausbaustufe beträgt im gegenständlichen Fall, bei stand alone Betrieb nur 3,4 Jahre! Auf Grund des ausgezeichneten Erfolges wird bei weiteren Lüftungsanlagen auf die Möglichkeit der Energieeffizienzsteigerung untersucht.

Die Steigerung der Energieeffizienz in der Lufttechnik kann nur ein Beitrag zur allgemeinen Effizeinzsteigerung eines Fertigungsprozesses sein. Eine exakte Planung und Datenerhebung vor dem Umbau ist von besonderer Relevanz um den Produktionsprozess durch die Adaptionsarbeiten der Lüftungsanlagen  nicht außerplanmäßig einzuschränken.

140.000kWh p.a. Stromeinsparung durch die Energieeffizienzsteigerung einer Lüftungsanlage können sich sehen lassen!
Unter diesem Aspekt freut es uns, dass die ams AG und Schneeberger Luft Klimatechnik einen Beitrag für eine bessere Umwelt erzielen konnten.

 

Baujahr: 2016
Leistung: Planung und Ausführung Lufttechnik Reinraum, Energieeffizienzsteigerung
Gewerke: Luft und Klimatechnik

 

 

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