Cellulose ist ein wichtiger „Konstruktionswerkstoff“ der Natur und stabilisiert Pflanzen und Bäume. Sie ist der Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden und wird aus Holz oder Baumwolle gewonnen. Die Grundeigenschaften der Cellulose macht sich DOW im Industriepark Walsrode (Heidekreis) zu Nutzen und stellt Derivate her, die je nach Zusammensetzung und Verarbeitung verschiedenste Eigenschaften entwickeln können. Einige gelieren bei hohen oder niedrigen Temperaturen, andere bilden Filme oder kleben, einige machen Flüssigkeiten unterschiedlich zähflüssig. Diese Derivate sind aufgrund ihrer wasserbindenden, verdickenden und klebenden Eigenschaften begehrt für eine Vielzahl an Produkten. In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie ersetzen sie beispielsweise Gluten in Backwaren, tragen dazu bei, den Fettgehalt in Lebensmitteln zu senken und ermöglichen in Medikamenten die zeitverzögerte Abgabe von Wirkstoffen. Im Bausektor sorgt Methylcellulose für die richtigen Eigenschaften in Fliesenklebern, Wandputzen oder Mörtel.

Die während der Produktion anfallenden Abwässer werden in der etwa 1,5 Kilometer vom Werk entfernten Kläranlage gereinigt. DOW betreibt die 350.000-EWG-Anlage als Gemeinschaftskläranlage – nimmt damit also auch die kommunalen Abwässer der Stadt Bomlitz samt umliegender Ortschaften auf.
Im Zuge kontinuierlicher Modernisierungen tauschte der Betrieb 2017 drei magnetgelagerte Turbogebläse aus, die mehr und mehr Servicekosten verursachten. Heute versorgt ein Verbund aus zwei AERZEN Turbogebläsen mit Luftlagerung sowie ein Delta Hybrid-Aggregat die Belebungsbecken der Biologie. Die beiden Turbogebläse vom Typ AT200 liefern mit einer Motornennleistung von jeweils 150 kW ein Ansaugvolumen von 5.340 m³/h bei einer maximalen Druckdifferenz von 1 bar. Beide Aggregate decken in der Gemeinschaftskläranlage die Grundlast ab und fahren nach Auskunft des stellvertretenden Betriebsmeisters Sebastian Göritz mit einem durchschnittlichen Differenzdruck von 0,8 bis 0,9 bar. Beide Turbos werden über einen integrierten Frequenzumrichter betrieben, sodass der geförderte Volumenstrom mit einem Regelbereich von 40 bis 100 Prozent dem Lastbetrieb entsprechend angepasst werden kann.
Bei sinkendem Sauerstoffbedarf werden die beiden Grundlastmaschinen schrittweise abgeschaltet, da der Wirkungsgrad von Turbos mit niedrigen Drehzahlen stark abnimmt. „In diesem Fall übernimmt der Delta Hybrid die Luftversorgung“, sagt Sebastian Göritz. Im Gegensatz zum Strömungsprinzip bei den Turbos sei der Drehkolbenverdichter durch sein Verdrängungsprinzip im Teillastbetrieb und durch seinen hohen Regelbereich von 25 bis 100 Prozent im niedrigen Volumenstrombedarf entsprechend effizienter. Der installierte Delta Hybrid des Typs D98S fördert einen maximalen Volumenstrom von 5.800 m³/h bei 200 kW Motornennleistung.

AERZEN verbindet beim Delta Hybrid die Arbeitsprinzipien von Drehkolbengebläsen und Schraubenverdichtern zu einer energieeffizienten Lösung. Die Maschine nutzt in niedrigen Druckbereichen das Roots-Prinzip der Volldruckverdichtung und in höheren Druckbereichen das Schraubenverdichter-Prinzip mit innerer Verdichtung. Im Vergleich zu herkömmlichen Kompressoren senkt dieser Zweiklang den Energieverbrauch um rund 15 Prozent.
Die Gemeinschaftskläranlage in Bomlitz geht allerdings noch einen großen Schritt weiter in puncto Energieeffizienz – und kombiniert Turbogebläse und Drehkolbenverdichter zu einem Gesamtsystem, das sich dank der AERZEN Verbundsteuerung AERsmart eigenständig optimiert. „Das ist schon eine innovative Sache“, meint Sebastian Göritz. AERsmart ist dafür konzipiert, die von der Leitwarte angeforderte Luftmenge optimal auf die angeschlossenen Aggregate zu verteilen. Diese Verteilung erfolgt anhand der vorhandenen Technologien und den damit verbundenen Kennlinien und Wirkungsgraden. „Die Steuerung entscheidet, welche Maschinen aus dem Pool mit welchen Leistungsdaten zur Erreichung der besten Gesamteffizienz betrieben werden“, meint der Abwassermeister bei DOW. AERsmart geht damit weit über eine Kaskadierung mit Drehzahlsteuerung hinaus und fährt den installierten Maschinenpark immer am energetischen Gesamtoptimum. Ausgestattet ist die AERsmart-Regelung als abgesetztes Terminal mit einer Visualisierung auf einem Touch-Display. Das Betriebspersonal sieht vor Ort sofort den herrschenden Betriebszustand und kann.

Mit Blick auf die neuen Möglichkeiten, die die Industrie 4.0 der Abwasserreinigung an Effizienzverbesserungen bietet, will DOW in Bomlitz in Zukunft die Teilströme kontinuierlicher überwachen. Gerade die Onlineanalytik biete sehr gutes Entwicklungspotenzial. „Bei den Kohlenstofflieferanten müssen wir dort die Messungen durchführen, wo der Kohlenstoff anfällt und nicht erst in der Kläranlage. Wir sind so in der Lage zu agieren, statt nur zu reagieren“, macht Sebastian Göritz deutlich. Die Anbindung der AERsmart-Steuerung an die Leitebene ist in diesem Zusammenhang genauso der richtige Weg wie die Steuerung von Frachtmengen auf Basis von Ist-Werten.