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Keine Verluste
niedrige Emissionen
Industrielle Kompressoren und Vakuumpumpen verbrauchen viel Strom. Aber wie wäre es, wenn es eine Möglichkeit gäbe, durch Anpassung der Drehzahlen an den aktuellen Produktionsbedarf wesentlich weniger Energie zu verbrauchen? Diese innovative Idee hat Atlas Copco in Sachen Energieeffizienz zum Vorreiter gemacht.
Dank unserer kontinuierlichen Innovation ist Atlas Copco ein Branchenführer in Sachen Leistung und Energieeffizienz. Der wichtigste Faktor für diese hohe Energieeffizienz ist die variable Drehzahlregelung (VSD). Anstatt die ganze Zeit mit derselben Drehzahl zu laufen, ermöglicht diese Technologie es dem Motor, sich an den jeweiligen Bedarf anzupassen.
Im Jahr 1994 war Atlas Copco der erste Anbieter, der diese Technologie
in Kompressoren integriert hat – eine bahnbrechende Idee, die den Markt revolutionierte. Etwa 20 Jahre später wurde mit der intern entwickelten VSD+-Lösung ein neuer Industriestandard gesetzt, der den Energieverbrauch auf ein Rekordtief senkt.
Ein Hauch von frischer Luft
Der ölfrei verdichtende Schraubenkompressor ZR VSD+ gehört zu den jüngsten Beispielen für die Bemühungen von Atlas Copco, Energieeffizienz und Leistung immer weiter zu verbessern. Diese Maschine liefert ölfreie Druckluft in Umgebungen, in denen selbst kleinste Verunreinigungen das Produkt beschädigen würden, wie z. B. bei der Herstellung pharmazeutischer oder elektronischer Bauteile. Diese Reinheit ist auch in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion, in der Textilindustrie und bei Lackierverfahren von Autos von entscheidender Bedeutung.
„Zuverlässigkeit und Energieeffizienz sind zwei sehr wichtige Faktoren für einen Kunden, da die Kosten für elektrische Energie über einen Zeitraum von 10 Jahren 75 bis 80 % der Gesamtbetriebskosten ausmachen“, so Jeroen Hoen, Global Product Manager für ölfreie Schraubenkompressoren und seit 25 Jahren im Unternehmen. Doch der Weg bis zur Markteinführung des Produkts war lang.
„Die Idee, die dahinter steht, gibt es bei uns schon lange. Sie geht sogar zurück bis ins Jahr 2006. Meine erste Aufgabe bei Atlas Copco war die Prüfung der Motoren, die für dieses Produkt eingeplant waren. Aber es gab technische Probleme, und es war schwierig, dies kostengünstig zu machen, daher wurde die Idee zurückgestellt“, so Thomas De Bontridder, ehemaliger Leiter des Forschungs- und Entwicklungsprogramms für ZR VSD+ und jetzt Teamleiter Engineering für ölfreie Schraubenkompressoren.
Erst 2014 wurde dieser Innovationsprozess wieder aufgenommen. „Zu dieser Zeit gab es neue technische Entwicklungen, also setzten wir uns mit den Leuten aus der Technik für einen Ideenaustausch zusammen und sagten dann: ‚Jetzt haben wir alles, um ein Produkt herzustellen, das dem Markt einen echten Nutzen bringt‘“, sagt Thomas.
Später kamen zu den Servicetechnikern, der Produktionsabteilung, den Ingenieuren und dem Marketing noch Kollegen aus unterschiedlichen Kundenzentren hinzu. Die ersten Geräte wurden bei zehn Pilotkunden getestet, darunter Herstellern von Bier, Babynahrung und medizinischen Geräten. Das Feedback dieser Erstkunden war für die Verbesserung des Endprodukts von entscheidender Bedeutung.
„Mit diesem Produkt haben wir einen Quantensprung gemacht“, so Jeroen, der sich an die Markteinführung erinnert, als wäre sie gestern gewesen. „Als ich vor allen diesen Menschen auf der Bühne stand, war das ein riesiger Nervenkitzel. Wir haben es geschafft, unseren Kunden eine Ersparnis von 10 % im Vergleich zu unserem vorherigen Kompressor zu ermöglichen, was zum Beispiel bei einem 160-kW-Kompressor eine Ersparnis von fast 10000 Euro pro Jahr bedeutet.“
Geld ist wichtig, aber Nachhaltigkeit ist es auch. „Seit der Einführung haben wir mehr als 300 Geräte installiert, und jedes davon spart 40 bis 60 Tonnen CO2 pro Jahr ein, je nach Luftbedarfsprofil“, so Jeroen.
Die Reaktionen der Kunden haben die Erwartungen übertroffen, und die Arbeit von Jeroen Hoen und Thomas De Bontridder wurde 2020 mit dem renommierten John Munck Award für technische Innovationen ausgezeichnet. Auch ihr Kompressortechnikkollege Dieter Bertels hat einen entscheidenden Anteil an diesem Preis.
„Es ist großartig, diese Auszeichnung zu erhalten. Ich bin wirklich stolz darauf, weil wir so hart daran gearbeitet haben, um es auf den Markt zu bringen“, sagt Thomas. Auch für Jeroen hat die Entwicklung des ZR VSD+ einen hohen Stellenwert in seiner langen Karriere. „Es macht mich stolz, für ein Unternehmen zu arbeiten, das das beste Produkt der Welt hat. Auch jetzt bin ich noch sehr begeistert von dem Produkt. Es ist mein Baby.“
ZR VSD+
KOMPRESSOR
Hauptmerkmale: Liefert saubere und ölfreie Luft mit flexibler Drehzahl und minimalem Stromverbrauch.
Superkräfte: Erstaunlich CO2-sparsam, 11 % weniger im Vergleich zu Kompressoren mit herkömmlicher VSD-Technologie. Bis zu 90 % der Energie können zurückgewonnen und zum Erwärmen oder als Dampf in anderen industriellen Prozessen genutzt werden.
Verwendung: In der Lebensmittel- und Getränkeproduktion, in der Pharmaindustrie oder bei Elektronik- und Automobilherstellern.
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Jeroen Hoen
Global Product Manager
Ist bei diesem Entwicklungsprojekt etwas Ungewöhnliches passiert?
Ja, wir haben im Werk Birra Peroni in Italien einen Marketingfilm gedreht, was viel Spaß gemacht hat. Da wir von Atlas Copco, dem Spezialisten für Druckluft, kamen, erhielten wir sogar die Erlaubnis, die Aula Magna der Universität Padua zu besichtigen, wo Galileo Galilei vor mehr als 400 Jahren versucht hat, das Gewicht von komprimierter Luft zu messen!
Thomas de Bontridder
Team Leader Engineering
Was motiviert Sie?
Ich liebe es, technische Probleme zu lösen und zu sehen, wie gute Ideen umgesetzt werden und sich auszahlen. Jetzt kann ich die Teammitglieder, die ich anleite, unterstützen, um neue Produkte auf den Markt zu bringen. Ich habe das selbst bereits gemacht und kann meine Erfahrungen nutzen, um sie zu beraten. Es ist toll zu sehen, wie sich Mitarbeiter innerhalb des Teams entwickeln, ihren Platz im Unternehmen finden und etwas auf die Beine stellen.
Dexter Dai
Senior Development Engineer, Qingdao
Was motiviert Sie bei Ihrer Arbeit?
Ich freue mich, dass meine Ideen gefördert werden. Hier hat man so viele Freiheiten. Ich habe dabei geholfen, ein Produkt wie dieses zu entwickeln, und das fühlt sich fantastisch an. Aufgrund dieses Produkts hatte ich außerdem die Gelegenheit, mehrere Länder in Nordeuropa, Indien und Australien zu besuchen, und das war wirklich eine großartige Erfahrung. Die Zusammenarbeit mit Menschen aus unterschiedlichen Ländern gibt mir ein echtes Verständnis von Vielfalt und hat mein Leben in vielerlei Hinsicht verändert.
LRP VSD+
Vakuumpumpe
Hauptmerkmale: Flexibel, robust und benutzerfreundlich.
Superkräfte: Passt sich dem genauen Vakuumbedarf an und reduziert den Wasserverbrauch dank der beiden intelligenten Antriebe mit variabler Drehzahl, die perfekt synchronisiert arbeiten.
Verwendung: In feuchten, dampfigen und manchmal schmutzigen Umgebungen, in denen eine robuste Technik erforderlich ist.
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Andries Desiron
Vice President Marketing Industrievakuumlösungen von
Atlas Copco
Wie sind Sie dazu gekommen, mit industriellen Lösungen zu arbeiten?
Ich habe schon immer mit der F&E-Abteilung zusammengearbeitet. Als wir also den Geschäftsbereich Industrial Vacuum aufbauten, war ich VP für das Engineering, aber dann bin ich zum Marketing gegangen. Ich habe Innovationen schon immer gemocht, und Atlas Copco gibt einem die Freiheit, innovativ zu sein. Meine Hauptmotivation ist es, als Team etwas zu erreichen und gemeinsam etwas umzusetzen, das die Lage für unsere Kunden verbessert
Alistair Darroch
Product Manager Liquid Ring Pumps & Sales Tools
Was hat Ihnen bisher am meisten Spaß bei der Arbeit gemacht?
Die Veranstaltung, die ich in meiner Karriere bisher am meisten genossen habe, war die Einführung des LRP VSD+ in Qingdao (China) im Oktober 2019. Die gesamte Woche über haben wir vom Marketingteam die Veranstaltung vorbereitet, und dann ging es los. Es war brillant.
Ausdehnung in das Vakuum
Ebenso wie Kompressoren sind Vakuumpumpen bei vielen industriellen und wissenschaftlichen Prozessen von entscheidender Bedeutung. Sie können kontrollierte Umgebungen für Prozesse erzeugen, bei denen Reinräume benötigt werden. Sie können kühlen, trocknen oder formen. Sie können Produkte halten, anheben und bewegen oder auch konservieren, und sie werden auch für die Destillation und chemische Reaktionen eingesetzt.
Nach der Einführung eines neuen Branchenstandards für Kompressoren war der nächste logische Schritt für Atlas Copco der Einsatz derselben energieeffizienten Technologie in Vakuumpumpen. Einer der Köpfe hinter der innovativen VSD+-Technologie ist Andries Desiron, damals bei Atlas Copco Compressor Technique tätig, heute Vice President für das Atlas Copco-Vakuumgeschäft.
„Die Tage, an denen eine Vakuumpumpe eingeschaltet wurde und dann den ganzen Tag bei kontinuierlicher Volllast arbeitete, sind längst vorbei“, sagt Andries. „Es gibt Branchenstandards, die verlangen, dass Unternehmen aktiv nach Möglichkeiten suchen müssen, um den Energieverbrauch zu senken. Das wird immer wichtiger und ist natürlich ein wichtiger Bestandteil jedes Produktentwicklungsprojekts, nicht zuletzt um unsere eigenen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.“
Einer der wichtigsten Vakuumpumpentypen ist die Flüssigkeitsringvakuumpumpe. Wenn Sie im Supermarkt Fleisch, Käse, eine Flasche Saft oder eine Packung Chips kaufen, wurden diese Produkte unter Verwendung von Vakuum verarbeitet oder verpackt, und irgendwo in deren Produktion ist wahrscheinlich eine Flüssigkeitsringvakuumpumpe beteiligt.
Aber diese genialen Maschinen verbrauchen viel Energie und Wasser. Eine effizientere Aktualisierung dieser Jahrzehnte alten Technologie war nötig, daher brachte Atlas Copco 2019 die LRP VSD+-Pumpe auf den Markt. Dabei handelt es sich um ein wesentlich kompakteres System, das eine intelligente Vakuumsteuerung ermöglicht. Der Kunde kann seinen Vakuumbedarf genau erfüllen, während die Pumpe ihre eigene Fehlersuche durchführt, sich selbst schützt und wertvolles Feedback liefert.
„Jeder in der Branche sagte, dass es nicht möglich sei, diesen Pumpentyp drehzahlgeregelt zu betreiben. Doch mit unserer Erfahrung bei der variablen Drehzahlregelung wollten wir beweisen, dass dies möglich ist“, so Andries.
„Anhand der Marktreaktion auf eine andere Vakuumpumpe, die GHS VSD+, haben wir gesehen, dass die Kunden wirklich von einer intelligenteren Interaktion zwischen der Pumpe und ihrem Produktionsprozess profitierten“, fügt Alistair Darroch, Product Manager Liquid Ring Pumps & Sales Tools, hinzu.
„Es ist ein bisschen wie in unseren Wohnungen, wo wir jetzt anstelle eines Systems, das wir einfach ein- und ausschalten, über steuerbare Heizungssysteme verfügen, die je nach Anzahl der Personen im Haus und der Außentemperatur vollständig regelbar sind.“
Die LRP VSD+ ermöglicht Energieeinsparungen von bis zu 40 % und verbraucht bis zu 90 % weniger Wasser als frühere, weniger intelligente Flüssigkeitsringpumpen. Neben finanziellen Einsparungen und Wassereinsparungen führt dies auch zu niedrigeren CO2-Emissionen.
„Viele Kunden teilen unser Engagement im Kampf gegen den Klimawandel und zur Reduktion unseres industriellen Fußabdrucks, aber auch die Kunden, die nicht in diesen Kategorien denken, sehen die Vorteile, da die Energieeinsparungen Hand in Hand mit sinkenden Kosten gehen“, sagt Alistair.
Aber wie kam es zu dieser Innovation? Wie üblich begann alles mit einem Kundenwunsch.
„Wir arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, um ihre Herausforderungen zu verstehen und um herauszufinden, wie wir ihre spezifischen Anforderungen erfüllen können“, sagt Alistair.
Nachdem das Produktmanagementteam die Bedürfnisse ermittelt hatte, war es an der Zeit, dass die F&E-Abteilung an Bord kam. Die dreijährige Entwicklung erforderte einen echten internationalen Einsatz, an dem Ingenieure aus China und Belgien, technischer Input aus Großbritannien und Marketing-Input aus globalen Quellen ihren Anteil hatten.
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Pamela Cateland
Senior Product Manager
Wie sind Sie zu Atlas Copco gekommen?
Ich bin ein „Baby“ von Atlas Copco. Kurz nach meinem Uni-Abschluss begann ich in einem Kundencenter in Frankreich zu arbeiten und hatte dann die Möglichkeit, in den Vakuumbereich zu wechseln, damals ein neues Feld für Atlas Copco. Es war wie ein Startup, superaufregend. Ich habe auch Zeit in China und jetzt in Deutschland verbracht. Das Unternehmen bietet so viele Möglichkeiten, und es wird nie langweilig. Für mich dreht sich alles um Kundenzufriedenheit. Ich bin zufrieden, wenn wir gutes Feedback von glücklichen Kunden erhalten.
Linda Li
Technical Lead
Was ist Ihre Hauptmotivation?
Ich schätze unsere Unternehmenskultur und unser Engagement für Nachhaltigkeit sehr, zum Beispiel durch die Entschlossenheit, das Bestmögliche für die Umwelt zu tun. Außerdem gibt es hier eine gute Plattform für junge Talente mit guten Ideen. Wenn Sie Ideen haben, bekommen Sie auch die Freiheit, diese zu aktivieren. Am spannendsten ist es, wenn ich ein schwieriges Problem für die Kunden lösen kann. Dies zu erreichen, ist ein großartiges Gefühl.
GHS VSD+
Vakuumpumpe
Hauptmerkmale: Intelligent, energiesparend, Plug-and-Play-Aufbau.
Superkräfte: Aufgrund ihres großen Regelbereichs gilt sie als die beste Technologieplattform für zentrale Vakuumsysteme.
Verwendung: Glasformen, Dosieren, Elektronik, Lebensmittelverpackung, Nudelentgasung, Tonextrusion usw.
„Die Reaktionen waren sehr positiv. Die Kunden, die speziell nach einer intelligenten Pumpe gefragt haben, sagen, dass sie alles hat, was sie sich erhofft haben, und in einigen Fällen sogar noch mehr. Das Feedback, das mir am meisten gefällt, ist, wenn ein Kunde ein Produkt bestellt, es erhält und von zusätzlichen Vorteilen begeistert ist, die er gar nicht auf dem Schirm hatte“
Alistair Darroch
Product Manager
Liquid Ring Pumps & Sales Tools.
Senior Development Engineer Dexter Dai aus Qingdao (China) arbeitete als Teil des F&E-Teams mit und trug dazu bei, das umfangreiche Know-how zur Entwicklung des LRP VSD+ zu erweitern.
„Ich bin dem Projekt als Entwicklungs- und Prüfingenieur beigetreten und habe zusammen mit anderen Ingenieuren einen großen Teil der Verifizierung dieses Produkts durchgeführt, um die Idee zu validieren“, so Dexter. „Wir hatten auch Unterstützung von Technikkollegen aus Indien sowie von Kollegen auf der Kompressorseite, die am Anfang mehr Erfahrung mit der VSD+-Technologie hatten als wir.“
„Wir sprechen nicht nur hin und wieder miteinander. Die Interaktion zwischen den F&E-Teams und dem Marketing ist zu 100 % integriert“, so Alistair. „Selbst jetzt noch arbeitet dasselbe F&E-Team, einschließlich Dexter, mit mir zusammen und holt das Feedback von Kunden ein, um das Produkt kontinuierlich zu verbessern und zu optimieren. Dies zieht sich durch den gesamten Lebenszyklus des Produkts.“
Profitieren von freundschaftlicher Reibung
Wie Alistair Darroch andeutet, wurden mit den ölabgedichteten Schraubenspindelpumpen GHS VSD+ erstmals drehzahlvariable Antriebe in Vakuummaschinen eingebaut. Seit der Markteinführung im Jahr 2015 bringen diese Produkte ihre energiesparende Plug-and-Play-Magie in zahlreiche Anwendungen ein, z. B. beim Pick-and-Place von Elektronikartikeln, bei der Verpackung von Lebensmitteln, bei der Lebensmittelverarbeitung und bei der Glasformung sowie in feuchten Anwendungen wie der Ton- oder Kunststoffextrusion.
„Alles begann im Jahr 2012, als wir noch ausschließlich Vakuumpumpen mit fester Drehzahl verkauften“, sagt Pamela Cateland, Senior Product Manager im Geschäftsbereich Industrial Vacuum.
„Wir stellten fest, dass viele Kunden an einer zentralisierten Vakuumlösung interessiert waren, anstatt eine Pumpe für jede einzelne Maschine einsetzen zu müssen. Das Schöne an einem zentralisierten System ist, dass es mehrere Maschinen gleichzeitig bedienen und sich an die aktuellen Anforderungen anpassen kann.“
Das Team hat sich an der Erfahrung orientiert, die die Kollegen auf der Kompressorseite des Unternehmens bereits gemacht haben.
„Unser Markt befand sich in derselben Situation wie der Kompressormarkt im Jahr 1994, als die VSD-Technologie erstmals eingeführt wurde. Während sich unsere Mitbewerber auf Maschinen mit fester Drehzahl konzentrierten, haben wir unser internes Wissen gebündelt, eine Marktanalyse durchgeführt, uns mit Kunden getroffen und das erste Vakuumprodukt mit variabler Drehzahlregelung entwickelt“, so Pamela.
Anfänglich wurde in Europa produziert, aber 2017 wurde klar, dass man sich auch auf den Fernen Osten konzentrieren musste, da der chinesische Markt besonders stark im Bereich IT und Elektronik ist.
Das war der Zeitpunkt, an dem Linda Li, Technical Lead für öleingespritzte Schraubenprodukte bei der Produktgesellschaft in Qingdao (China) ins Spiel kam.
„Unsere technische Abteilung arbeitete mit dem Marketing und über alle Funktionen hinweg zusammen, um die Produktspezifikationen zu entwickeln“, so Linda. „Wir haben unsere Ziele überprüft und abgestimmt, den Prototyp hergestellt und alles gemeinsam überprüft. So arbeiten wir eigentlich immer. Wir führen ein Produkt erst ein, wenn es vor Ort gründlich getestet wurde und wir alles aufeinander abgestimmt haben.“
„Und wir fordern uns ständig gegenseitig heraus. Wir haben unterschiedliche Sichtweisen, und etwas freundschaftliche Reibung treibt die Entwicklung voran. Es geht dabei immer um das Produkt und seine Verbesserung.“
Die Lösung ist auf jeden Fall innovativ. Weltweit wurden mehr als 7.500 GHS VSD+-Vakuumpumpen verkauft. Unsere Kunden schätzen die schnelle Installation, die einfache Bedienung und Wartung und das große Potenzial zur Energieeinsparung. Die Pumpe ist außerdem mit den unterschiedlichsten Anforderungen für verschiedene Märkte kompatibel, ob groß oder klein.
„Sie verfügt über ein sehr großes Regelverhältnis. Man kann die Rotordrehzahl verringern, und der Durchfluss ist technisch bedingt dennoch proportional. Und der Energieverbrauch verhält sich ebenfalls proportional. Wenn Sie also nur bei 5 % des Durchflusses arbeiten, verbrauchen Sie auch nur 5 % an Strom“, sagt Pamela.
„Die VSD+-Steuerung ist eine große Errungenschaft im Vergleich zu älteren Produkten“, fügt Linda hinzu. „Es ist eine intelligente Technologie, und wir arbeiten an einem weiteren Ausbau der Steuerungsintelligenz. Viele Länder haben bereits unterschiedliche Ziele festgelegt, um eine Emissionsfreiheit zu erreichen, und mit einem Produkt wie diesem ist Atlas Copco anderen Unternehmen bereits einen Schritt voraus. Ich bin stolz darauf, dass wir diese Verantwortung übernehmen.“