Total Cost of Ownership Kosten minimiert - Gewinne gesteigert

Das Molke-V-Projekt der Sachsenmilch in Leppersdorf arbeitet seit kurzem mit hygienischen Hocheffizienz-Kreiselpumpen von Packo

Hocheffizienzpumpen sind bei Filtrationssystemen in der Milchwirtschaft sehr gefragt. Ein kontinuierlicher Betrieb und große Fördermengen erfordern "Arbeitstiere", deren Lieferanten an den Fingern einer Hand abgezählt werden können. Kreiselpumpen mit hoher Leistung hygienisch und möglichst energiesparend zu konzipieren, ist eine echte Herausforderung.

Die Sachsenmilch Leppersdorf GmbH, die 1994 von der Unternehmensgruppe Theo Müller übernommen wurde, gilt heute als eines der größten und modernsten Molkereiunternehmen in Europa. Jährlich verarbeiten rund 2.600 Mitarbeiter mehr als 1,8 Milliarden Kilogramm Rohmilch zu einer Vielzahl von Produkten wie H-Milch, Milchpulver, Butter, Käse oder Molkederivaten. Seit der Übernahme im Jahr 1994 wurde der Standort kontinuierlich ausgebaut und modernisiert, insgesamt wurden mehr als 1 Milliarde Euro investiert.

Ein beträchtlicher Betrag wurde in den Bau von Gebäuden und Anlagen für die Molkeverarbeitung investiert, in der derzeit rund 160 Menschen arbeiten. Seit 2002 wurde dieser eigenständige Geschäftsbereich in vier Stufen aufgebaut, die als Molke II bis V bezeichnet werden. Der im April 2016 in Betrieb genommene Bereich Molke V ist auch für die Herstellung von Laktose nach dem Dry Mix-Standard für den Einsatz in der Babynahrungsindustrie zuständig.

Allen Ausbaustufen ist gemeinsam - und das gilt insbesondere für die Molke V - dass nicht nur die Gewährleistung höchster Hygienestandards oberste Priorität hat, sondern auch Aspekte der Energieeffizienz beim Einsatz moderner maschineller Anlagen eine wichtige Rolle spielen. Dazu gehört auch die Wahl der richtigen Pumpenanlage, die in der Produktion die unterschiedlichsten Aufgaben erfüllen muss.

Ideale Zusammenarbeit

Als optimaler Partner in Sachen Filtrations- und Prozesstechnik konnte die VA GmbH, Mitglied der Kieselmann-Gruppe, gewonnen werden. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Stuttgart und einem Montagezentrum in Heilbronn ist auf die Planung und Installation von verfahrenstechnischen Anlagen für die Lebensmittel- und Molkereiindustrie spezialisiert und lieferte verschiedene Membranfiltrationsanlagen für das Molke-Gesamtprojekt V.

Schon nach kurzer Zeit stand die Leistungsfähigkeit der Pumpen im Betrieb auf dem Prüfstand und es wurde nach Alternativen in diesem Leistungsbereich gesucht. Die Wahl fiel auf die Zentrifugalpumpen von Packo Pumps. Unser deutscher Vertriebspartner Koch Pumpentechnik war daraufhin für die technische Beratung und die organisatorische Abwicklung zuständig und überwachte als ausführendes Organ den Umbau vor Ort.

Ausgehend von der Überlegung, dass Kreiselpumpen für Filtrationsanwendungen bei Sachsenmilch fast 365 Tage im Jahr und im 24-Stunden-Betrieb eingesetzt werden, waren ein hoher Wirkungsgrad, geringere Betriebskosten und weniger Wartungsaufwand wichtige Faktoren bei der Entscheidungsfindung. Vor drei Jahren wurde zunächst versuchsweise eine der 16 Pumpen mit 110 kW-Motor in einer der Ultrafiltrationsanlagen durch eine Edelstahlkreiselpumpe der Baureihe MFP3 von Packo Pumps ersetzt. Der viermonatige Test brachte in mehrfacher Hinsicht erstaunliche Ergebnisse.

Optimierte Strömungsmechanik durch Spiralgehäuse

Ein wichtiges Ziel war es, einen erhöhten Wirkungsgrad zu erreichen, da die ersetzte Pumpe eine für den Wirkungsgrad nicht optimale Schweißkonstruktion hat. Die MFP3 hingegen ist mit einem effizienzsteigernden Pumpengehäuse aus 316L-Edelstahlguss und einem hygienischen, geschlossenen Gusslaufrad aus Edelstahl ausgestattet.

Packo Pumps ist einer der wenigen Hersteller von hygienischen Kreiselpumpen, die die hohen technischen Anforderungen der europäischen Verordnung Nr. 547/2012 MEI (Minimum Efficiency Index, eigentlich vorgeschrieben für Wasserpumpen) erfüllen oder sogar übertreffen. Ermöglicht werden diese hervorragenden Wirkungsgrade für Kreiselpumpen durch die Optimierung der Konstruktion des Pumpengehäuses und der Laufräder mit Hilfe moderner Strömungssimulationsprogramme. Die Verbesserung des Strömungsverhaltens wird vor allem durch eine Spiralbauweise des Pumpengehäuses erreicht, die letztlich nur durch Gießen erreicht werden kann.

Sinkender Energieverbrauch

Durch den höheren Wirkungsgrad von teilweise mehr als 80 Prozent wird der Energieverbrauch deutlich reduziert. Die in der Praxis ermittelten Energieeinsparungen wurden damit zum entscheidenden Kriterium. Diese liegen in der Größenordnung von etwa 15 bis 20 Prozent. In diesem konkreten Fall wurde der Typ MFP3 / 150-315 / 9004 (C-360) mit einem vierpoligen Motor von 90 kW eingesetzt. Mit dieser Leistung schien die Pumpe fast überdimensioniert zu sein. Bei einer realen Leistungsaufnahme von 70 kW hätte auch das 75 kW-Modell der Baureihe ausreichen können. Die Baureihe umfasst auch Versionen mit einer Motorleistung von bis zu 250 kW und einem maximalen Förderstrom von 1.200 m³/h - in der Industrieversion bis zu 1.800 m³/h.

Ein weiterer positiver Effekt des hohen Wirkungsgrades ist die sehr schonende Förderung der Medien. Außerdem wurde festgestellt, dass die Packo-Pumpe deutlich leiser arbeitet als das Vorgängermodell.

Niedrige Wartungskosten

Ein weiterer Vorteil sind die deutlich geringeren Wartungskosten. Mussten früher zum Beispiel die Gleitringdichtungen einmal pro Jahr ausgetauscht werden, laufen die Packo-Pumpen seit fast zwei Jahren mit dem ersten Dichtungssatz problemlos. Sie sind nicht nur in dieser Hinsicht besonders wartungsarm, sondern reduzieren auch die jährlichen Revisionskosten erheblich.

Der erfolgreich absolvierte Testlauf führte bei Koch Pumpentechnik bzw. Packo Pumps zu einem beachtlichen Auftrag über insgesamt 16 MFP3-Pumpen, die 2016 in die Filtrationsanlagen eingebaut wurden. Darüber hinaus sind weitere 54 Kreiselpumpen, ebenfalls ausschließlich im Hygienic Design gefertigt, in der Peripherie, zum Beispiel zur Versorgung aus den Tanks, installiert. Mit Leistungen zwischen 1,1 und 90 kW spiegeln sie die große Reichweite des Packo-Programms wider.

Positive Erfahrungen aus der Praxis

Michael Kühn, Leiter Technische Projekte bei der Sachsenmilch Leppersdorf GmbH, bewertet die neue Pumpenanlage sehr detailliert und praxisnah, aufbauend auf mehr als 30 Jahren Berufserfahrung. Seine bisherigen Erfahrungen sind äußerst positiv: "Für mich als Verfahrenstechniker ist die Strömungsoptimierung durch die spezielle Spiralform und die daraus resultierende Energieeinsparung entscheidend. Bei der aufgenommenen Leistung, von der wir hier sprechen, spielen Unterschiede in der Motorisierung schon eine wichtige Rolle. Ein Gewinn im Energieverbrauch kann nur durch die Minimierung der Verluste in der Pumpe selbst erreicht werden, und das ist eine Frage der Strömungsoptimierung.

Das ist uns bei einem Besuch im belgischen Werk sehr anschaulich klar geworden. Wir hatten die Gelegenheit, den Packo-Ingenieuren über die Schulter zu schauen und erfuhren, dass die Pumpen zunächst per Software getestet werden, bevor sie in die Gussproduktion gehen. So konnten wir davon ausgehen, dass sie für die jeweilige Anwendung ausgewählt sind und an ihrem optimalen Punkt arbeiten. Die Zahlen auf dem Papier haben sich bewährt. In der Praxis konnten wir die versprochenen Energieeinsparungen in der Größenordnung von 15 bis 20 Prozent sehr schnell und deutlich nachweisen.

Zufrieden ist er auch mit den geringen Wartungskosten der Pumpen, die regelmäßig präventiv gewartet werden. "Wir haben festgestellt, dass eine solche Pumpe nicht alle drei Monate geöffnet werden muss. Ein weiterer Vorteil ist, dass Packo Inox für alle Baureihen nur Normteile verwendet".

Zufrieden ist Michael Kühn auch mit der organisatorischen Abwicklung des Umbaus: "Die gesamte, recht umfangreiche Installation verlief reibungslos, obwohl wir komplett neue Pumpen eingesetzt haben."

Umfangreicher Folgeauftrag

Vor dem Hintergrund dieser äußerst positiven Bewertung ist es nicht verwunderlich, dass Koch Pumpentechnik im Dezember 2017 einen umfangreichen Folgeauftrag für Sachsenmilch von der VA GmbH erhielt. Es handelt sich um eine Mikrofiltrationsanlage, die mit sieben MFP3-Pumpen ausgestattet ist. Dabei handelt es sich um Typen mit 200-kW-Motoren und maximalen Fördermengen von bis zu 1.800 m³/h, die damit noch leistungsstärker sind als die oben genannten Modelle. Darüber hinaus wurden 36 Aggregate für weitere Projekte installiert - ab einer Motorleistung von 3 kW - und 20 weitere Packo Kreiselpumpen in der Peripherie aufgestellt.

Packo Pumps ist nur einer der Partner, mit denen Koch Pumpentechnik seit Jahren ähnliche Projekte realisiert. Partnerunternehmen des 1980 gegründeten Spezialisten in Porta Westfalica sind auch Ytron Process Technology und die Pumpenfabrik Wangen. Darüber hinaus werden unter eigenem Namen Pumpen gebaut, die in vielen Bereichen universell einsetzbar sind, zum Beispiel in der Verfahrenstechnik, für Waschschlämme - insbesondere Schmutzwasser -, Futtermittel, Flüssigdünger oder Öle und Kühlmittel.

Als Geschäftsführer des nordostwestfälischen Unternehmens mit Niederlassungen in Ellerbek bei Hamburg, Nürnberg und Leipzig sieht Uwe Koch das Unternehmen als Problemlöser, der über den reinen Verkauf hinausgeht. 
Dazu gehört auch eine umfassende Beratung bei Großprojekten und technisch anspruchsvollen verfahrenstechnischen Anlagen, etwa wenn problematische oder sensible Medien gefördert werden müssen.

Bernd Neumann