MAN Energy Solutions ist ein Vorreiter bei der Dekarbonisierung. Mit Turbomaschinen wie z. B. mehrwelligen Getriebekompressoren schafft der Weltkonzern eine wichtige Basis für die Energiewende. Für den Schutz der elektronischen Anlagen-Komponenten sorgen robuste Gehäuselösungen von ROSE Systemtechnik.
Das Ziel ist klar: Bis 2030 will MAN Energy Solutions mindestens 50 Prozent seines Umsatzes mit Produktlösungen zur Dekarbonisierung erzielen. „Wir möchten unsere Kunden dabei unterstützen, ihre Emissionen zu reduzieren und Energie effizient zu nutzen“, so CEO Dr. Uwe Lauber. Die innovativen Kompressortechnologien spielen auch bei Anlagen zur Abscheidung und Speicherung von CO2 sowie als Großwärmepumpen eine zentrale Rolle im Portfolio des Unternehmens. Die Wärmepumpen ermöglichen es nicht nur der Lebensmittel- und Papierindustrie große Mengen an CO2 einzusparen. Sie spielen auch bei der klimaneutralen Fernwärmeversorgung von Kommunen eine wichtige Rolle.
Die Heizenergie der Zukunft
Zum Beispiel in Dänemark: Die Großstadt Aalborg hat MAN Energy Solutions 2023 mit der Errichtung eines Wärmeerzeugungssystems beauftragt. Für die Wärmeproduktion wird hier Meerwasser als Wärmequelle genutzt. Das Herzstück der Anlage besteht aus vier ölfreien, hermetisch gekapselten HOFIM®-Motor-Kompressor-Einheiten. Die Kompressoren aus Zürich nutzen Hochgeschwindigkeitsmotoren und aktive Magnetlager, sodass sie ohne ein Trockengasdichtungssystem und Ölsystem betrieben werden können.
Bei den Mehrwellen-Getriebekompressoren von MAN sind bis zu zehn Kompressorstufen um ein einzelnes, in die Maschine integriertes, Getriebe angeordnet. Da die Stufen auf verschiedenen Drehzahlen laufen, können unterschiedliche Druckniveaus bereitgestellt werden. Durch die Schaltung mehrerer Getriebestufen hintereinander können die Kompressoren bis zu 550.000 m3 pro Stunde auf einen Enddruck von bis zu 250 bar verdichten.
Individuelle Auslegung für maximale Effizienz
Die Wärmepumpen-Technologie ist nicht neu: viele Menschen nutzen sie bereits im privaten Umfeld – z. B. im Kühlschrank in der Küche oder als Klimaanlage im Auto. Der Kühlschrank pumpt Wärme von innen nach außen und kühlt dabei den Innenraum ab. Auch eine Wärmepumpe in Privathaushalten funktioniert nach diesem Prinzip: Sie entzieht der Außenluft Wärme und gibt sie als Heizenergie in das Haus ab.
Im Vergleich zur Wärmeerzeugung durch kleine lokale Einheiten in Privathaushalten ist die Erzeugung von Fernwärme mittels Großwärmepumpen laut dem Fraunhofer Institut für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG) allerdings deutlich effizienter. Turbomaschinen von MAN Energy Solutions ermöglichen die Konstruktion der dafür erforderlichen großen Wärmepumpen. Jede Großwärmepumpenlösung von MAN Energy Solutions wird auf die vorliegenden Prozessbedingungen zugeschnitten und ist damit optimal an die jeweilige Anwendung angepasst. Bei den Industriewärmepumpen nutzt MAN Energy Solutions Kältemittel wie z. B. Kohlenstoffdioxid (CO2), Ammoniak, Kohlenwasserstoffe (Propan, Butan etc.), Wasserdampf sowie moderne synthetische Kältemittel.
CO2-Abscheidung und -speicherung
Neben Großwärmepumpen sind Carbon-Capture-and-Storage-Anlagen (CCS) ein weiteres Einsatzgebiet der Turbomaschinen von MAN Energy Solutions. Eine solche Anlage wird zurzeit im niederländischen Rotterdam gebaut. Der Hafenbetrieb der Stadt realisiert dort gemeinsam mit Energie Beheer Nederland B.V. (EBN) und N.V. Nederlandse Gasunie das Projekt „Porthos“ (Port of Rotterdam CO₂ Transport Hub and Offshore Storage). Ziel ist es, eine CO2-Transport- und Speicherinfrastruktur für mehrere Unternehmen zu schaffen. Porthos soll ab 2026 CO₂-Emissionen der im Hafen angesiedelten Industrie auffangen und in leeren Gasfeldern vor der Küste speichern. Mithilfe der Turbomaschinen von MAN Energy Solutions wird das CO2 komprimiert und über eine Offshore-Pipeline zu einer Plattform in der Nordsee transportiert – etwa 20 Kilometer vor der Küste. Von der Plattform aus wird das CO2 anschließend in eine versiegelte Lagerstätte aus porösem Sandstein in rund drei Kilometern Tiefe gepumpt und dort sicher verwahrt. Die Kavernen haben eine Gesamtspeicherkapazität von rund 37 Millionen Tonnen Kohlenstoffdioxid.
Optimaler Schutz für die Steuerungstechnik
Für den Betrieb der Turbomaschinen von MAN Energy Solutions sind zahlreiche elektrische und elektronische Komponenten erforderlich. Damit diese bestmöglich geschützt sind, werden sie in robuste Industriegehäuse integriert. MAN Energy Solutions verwendet für die Kapselung der elektronischen Komponenten Edelstahlgehäuse von ROSE Systemtechnik. Das Unternehmen aus Porta Westfalica liefert seit Jahrzehnten Gehäuselösungen für verschiedenste Bereiche der MAN Energy Solutions.
Da die Kompressoren auch in rauen Umgebungen zum Einsatz kommen und dort einwandfrei funktionieren müssen, werden die Steuerungen und Signaleinheiten in besonders widerstandsfähige ProtEx-Flanschgehäuse von ROSE integriert. Diese schützen die sensible Elektronik vor äußeren Einflüssen. Gleichzeitig minimieren sie die Gefahr, dass elektrische Funken nach außen gelangen und eine eventuell vorhandene explosionsfähige Atmosphäre entzünden können. Die Gehäuse bestehen aus Stahl der Materialgüte 1.4404/316L (V4A) und wurden speziell für Anwendungen im Öl- und Gas-Bereich entwickelt. Aufgrund der ATEX-, IECEx- und UL-Zulassung fallen die Gehäuse in die Gerätekategorien II 2D und II 2G und dürfen somit in Anlagen verbaut werden, die für den Betrieb in den ATEX-Zonen 1 und 2 sowie 21 und 22 vorgesehen sind.
Robust und flexibel bestückbar
Die ProtEx-Gehäuse besitzen in ihrem Inneren einen universellen Aufbau: Es können sowohl Montageplatten als auch Tragschienen eingebaut werden. ROSE stattet die Gehäuse zudem standardmäßig mit einer Flanschöffnung aus – je nach Bedarf ist eine Erweiterung auf bis zu 4 Öffnungen möglich. Die Flanschplatten der Gehäuse (3 mm) lassen sich im abgeschraubten Zustand auch nachträglich sehr leicht bearbeiten. Das kann z. B. in der Aufbauphase von Anlagen nützlich sein, wenn noch Modifikationen vorgenommen werden müssen. ROSE fertigt die ProtEx-Gehäuse in 12 verschiedenen Größen mit Abmessungen von 260 mm x 260 mm x 205 mm bis 980 mm x 740 mm x 205 mm.
Wegen der hohen Materialgüte weisen die ProtEx-Edelstahlgehäuse eine hohe Korrosionsfestigkeit auf und eignen sich daher ideal für Anwendungen im Außenbereich. Bei Bedarf ist zudem der Auftrag einer seewasserbeständigen Lackierung möglich: Entweder mit einer Pulverbeschichtung (SWB), mit einer Grundierung (SBG) oder mit Grundierung und Decklack (SBGL). „Bei MAN Energy Solutions verwenden wir eine seewasserbeständige C5M-Beschichtung in den Firmenfarben, damit sich die Gehäuse nahtlos in das Design der Kompressoren einfügen“, berichtet Sven Schönfeld, Projektmanager für den Bereich Energy und Ex-Gehäuse bei ROSE.
Kundenspezifische Modifikationen
Diese kundenspezifischen Lackierungen bietet der Gehäusespezialist standardmäßig an. Sie gehören zu den umfangreichen Serviceleistungen, zu denen auch individuelle mechanische Bearbeitungen wie Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden und die Laserbearbeitung zählen. Neben der Oberflächenveredelung und Bearbeitung übernimmt ROSE auf Wunsch auch die Bestückung der Gehäuse z. B. mit Platinen und Kabelverschraubungen sowie die Teil- oder Vollverdrahtung. Der Einbau von Dichtungen verschiedenster Art ist ebenfalls Bestandteil der Services: Das Angebot reicht von Rundschnur-, Silikon- und EMV-Dichtungen bis hin zu Schaumdichtungen – auch Sonderdichtungen sind möglich.
Gehäuse werden intensiv getestet
Vor dem Versand durchlaufen die Gehäuse eine strenge Qualitätskontrolle. Im hauseigenen Labor werden je nach Gehäusetyp und Anforderungen des Kunden u. a. Umweltprüfungen und IP-Schutzartprüfungen durchgeführt. Die Tests umfassen z. B. Wärme- und Kältelagerung, Salznebellagerung, Außenbewitterungstests und ESD-Ableitfähigkeitsprüfungen. Auch mechanische Tests wie Schlag- und Vibrationsprüfungen sind Teil der Qualitätskontrolle. Bei Anzeige- und Bediengehäusen werden zudem die elektronischen Komponenten auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft.
Großes Produktprogramm für die Industrie
Außerhalb von ATEX-Zonen setzt MAN Energy Solutions an seinen Kompressortypen auch andere Edelstahlgehäuse von ROSE ein. Das Unternehmen hat mehr als 40 verschiedene Ausführungen im Programm, die standardmäßig über die Schutzart IP66 verfügen (optional auch IP69) und eine gute EMV-Abschirmung bieten. Neben Industriegehäusen aus Edelstahl fertigt ROSE auch Varianten aus Aluminium, Polyester und Polycarbonat. Geräteträgersysteme sowie Industrie Panel PCs runden das Angebot ab.
CO2-Emissionen werden stark reduziert
Der sichere und zuverlässige Betrieb der Turbomaschinen von MAN Energy Solutions wird also durch robuste Gehäusesysteme von ROSE gewährleistet. Die unscheinbaren Klemmenkästen schützen die empfindliche Elektronik an Großwärmepumpen ebenso wie in CCS-Anlagen – und tragen so einen ihren Teil zur Dekarbonisierung der Welt bei.
Quelle: www.rose-systemtechnik.com
