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Durch Verschleiß verursachte Leckagen sind im Drei-Schicht-Betrieb kaum zu vermeiden. Die strukturierte, elektronische Erfassung der Leckagen kann aber ein sinnvoller Ansatz sein, Lecks zukünftig zu vermeiden.

Bild: iStock, malerapaso

Druckluftleckagen mit Ultraschall verringern Undichte Stellen identifizieren

11.10.2017

Produktion rund um die Uhr fordert ihren Tribut: Rund 30 Prozent Leckagerate sind keine Seltenheit, für Unternehmen ist dies nicht tragbar. Ein Biotechnologie-Unternehmen hat deshalb einen Druckluft- und Pneumatikspezialisten mit der Ortung beauftragt. Das Ergebnis: Die Rate hat sich halbiert.

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24 Stunden, sieben Tage die Woche – die 60 Kunststoff-Spritzgussmaschinen der Greiner Bio-One im baden-württembergischen Frickenhausen laufen ohne Pause. Im Drei-Schicht-Betrieb – selbst an Sonn- und Feiertagen – produzieren sie Röhrchen, Petrischalen und andere Spezialprodukte für die Kultivierung und Analyse von Zell- und Gewebekulturen sowie Microplatten für das Hochdurchsatz-Screening. Eingesetzt werden die Produkte überwiegend an Universitäten, in Forschungsinstituten und in der diagnostischen, pharmazeutischen sowie in der biotechnologischen Industrie.

Die hohe Beanspruchung des Maschinenparks schlägt sich auch in der Leckagerate nieder. „Verschleiß ist das größte Problem und die überwiegende Ursache für Druckluft-Leckagen in unserer Produktion“, sagt Ralf Hipp, zuständig für die Haustechnik und seit 2013 Energiemanagementbeauftragter am Standort Frickenhausen. Ralf Hipp ermittelt in den ersten Jahren seiner Tätigkeit als Energiemanagementbeauftragter eine Leckagerate von rund 30 Prozent. „Das konnte so nicht bleiben. Wir beschlossen das Thema selbst in die Hand zu nehmen“, erinnert sich Ralf Hipp. „Wir kauften ein Leckageortungsgerät und legten los." Leider blieb es dabei. Entweder fehlte die Zeit oder das Wissen. Kleinere Verbesserungen konnten zwar verzeichnet werden, ein deutliches Senken der Rate blieb allerdings aus.

Externe Unterstützung bei der Ortung von Leckagen

Im Herbst 2015 dann der Anruf von Stefanie Kästle, Leiterin Energieeffizienzmanagement bei Mader. Sie berichtet von den Dienstleistungen, die der Leinfeldener Druckluft- und Pneumatikspezialist neuerdings zur Verbesserung der Energieeffizienz anbietet. Beim Thema Druckluft-Leckagen wird Ralf Hipp hellhörig. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Leckagerate in Frickenhausen rund 23 Prozent. Kurze Zeit später erhält Mader den Auftrag zur zweitägigen Ortung. Ein zweiköpfiges Mader-Team führt diese im Juni 2015 bei laufendem Betrieb durch. Eingesetzt wird ein Ultraschallmessgerät, mit dem die Leckagen nicht nur aufgespürt, sondern auch wirtschaftlich bewertet werden können.

76 Leckagen mit einem Einsparpotenzial von 25.200 Euro werden insgesamt gefunden. Die Beseitigung organisiert Ralf Hipp intern. Die Mitarbeiter orientieren sich dabei an der Dokumentation des Mader-Teams, das neben Bildern auch eine Beschreibung des Leckageorts enthält. Mit Hilfe der Markierung durch Aufkleber und einer Nummer können die undichten Stellen eindeutig identifiziert und schließlich vom Reparatur-Team als beseitigt dokumentiert werden.

Die Rate nimmt nun merklich ab. „Dennoch war die Leckagerate von 18 Prozent, die wir im Dezember 2015 ermittelten, noch nicht das, was wir wollten“, erläutert Ralf Hipp. Das Ziel lautet: maximal zehn bis 15 Prozent. Dass dies alles andere als leicht zu erreichen ist, zeigt die erneute Messung im Juli 2016. Die Rate steigt innerhalb von sechs Monaten erneut auf 22 Prozent. Der Entschluss zu einer weiteren zweitägigen Leckageortung durch Mader im Herbst 2016 ist schnell gefasst.

Mit elektronischer Dokumentation mehr Kontrolle

Ausgerüstet mit einem Ortungsgerät und einem Tablet werden dieses Mal alle Leckagen mit den zugehörigen Messwerten und Fotos direkt vor Ort digital erfasst. Über einen QR-Code erhält jedes Leck eine eindeutige Kennzeichnung (ID) und kann im Nachgang sicher per Smartphone identifiziert werden. Alle Messdaten, Bilder und Informationen zur gescannten undichte Stelle werden dann direkt auf dem Smartphone angezeigt.

So hat auch Ralf Hipp erstmals – in Echtzeit – von seinem Arbeitsplatz den vollen Überblick über den Stand der Dinge: Über das Online-Portal sieht er alle georteten Leckagen und kann sie, wenn die Reparatur erfolgt ist, als erledigt markieren. Die Option für Mobiltelefone nehmen sein Team und er nicht in Anspruch, da die Verwendung von Smartphones im Werk nicht gestattet ist. „Außerdem ist den Kollegen, die für die Reparatur zuständig sind, Papier lieber“, weiß Hipp.

Das Ergebnis der zweiten Ortung: Der Leckagewert war zwar etwa gleich hoch wie 2015, die einzelnen Leckagen waren aber kleiner. Dies lässt vermuten, dass seit der ersten Ortung wieder neue kleine undichte Stellen entstanden sind.

Kritische Leckagestellen zeitig identifizieren

Der Energiemanagementbeauftragte Ralf Hipp macht sich keine Illusion. Durch Verschleiß verursachte Leckagen seien im Drei-Schicht-Betrieb kaum zu vermeiden, am häufigsten betroffen sind Schläuche und Ventile. Die strukturierte, elektronische Erfassung der Leckagen könnte ein sinnvoller Ansatz sein, Lecks zu vermeiden, ist sich Stefanie Kästle sicher: „Mit Hilfe der Dokumentation kann analysiert werden, wo Leckagen besonders häufig auftreten. An diesen Stellen könnte dann durch die Verwendung hochwertigerer Komponenten oder den regelmäßigen Austausch von Verschleißteilen der Druckluftverlust vorbeugend verhindert werden.“

Den Erfolg der Leckageortung und -beseitigung bestätigt die Messung im Dezember 2016: Die Leckagerate beträgt nun 15 Prozent und sank somit um sieben Prozent. Das entspricht einer Einsparung von 77.000 kWh Strom bzw. 10.000 Euro pro Jahr. Amortisiert hat sich der Einsatz des Mader-Teams für Greiner Bio-One erneut innerhalb von weniger als drei Monaten.

Bildergalerie

  • Über seinen individuellen Zugang kann Ralf Hipp das Leckage-Online-Portal sowohl auf dem Tablet als auch über den Webbrowser auf seinem PC aufrufen und dort alle aktuellen Informationen einsehen.

    Bild: Mader

  • Während Heiko Leonhardt (links) mit Hilfe eines Ultraschallmessgeräts die Leckagen ortet, erfasst Manuel Stephan (rechts) die Messwerte auf dem Tablet.

    Bild: Mader

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