Stalder Extrusion, aus Eclépens, Schweiz, das ehemalige Plastag Kunststoffrohrwerk, hat sich in seiner über 40-jährigen Unternehmensgeschichte als Spezialanbieter von extrudierten Rohren und den dazugehörigen Spritzgussteilen etabliert. Auf elf Extrusionsanlagen und drei Spritzgießmaschinen werden Druckrohre für Wasser und Gas, Kanalisations- und Kabelschutzrohre, sowie Sickerrohre aus PE und PVC entsprechend den technischen Anforderungen und Marktgegebenheiten hergestellt. Die gesamte Produktions-Kapazität beläuft sich auf 15.000 bis 20.000 Jahrestonnen. Die Entwicklung neuer Produkte und Technologien, sowie eine kompromisslose Kontrolle der Qualität sind bei Stalder Extrusion wichtige unternehmerische Grundsätze.
Wenn schon das Extrudieren allgemein mit hohem technischen Anspruch erfolgt, erfordert das Extrudieren von Rohren einen besonders gut aufeinander abgestimmten Produktionsprozess. Bei der Stalder Extrusion besteht die besondere Herausforderung darin, die hohen Qualitätsansprüche effizient und energiesparend umzusetzen. Erstes Glied in der Fertigungskette sind die mit Rohstoffen automatisch gespeisten Extruder. Der beheizte Extruder mit der Endlos-Schnecke fördert, presst und verdichtet den eingesetzten Rohstoff, dieser plastifiziert und verwandelt sich in eine homogene Paste. Über das „heiße Innere“ der Anlage, dem so genannten Extrusionskopf, werden dann die Rohre in einem speziellen Werkzeug geformt. Diese werden anschließend durch eine Sprühkühlung abgekühlt. Erst bei dieser Kühlung erhalten die Rohre ihre endgültige Abmessung (Durchmesser), und das Material verfestigt sich. Um die geforderte hohe Qualität und Maßgenauigkeit der Rohre dauerhaft zu garantieren, werden die Rohre konstant mit 17 °C gekühltem Wasser besprüht. Die Sprühkühlung verhindert das Ausbilden einer Wasser-Grenzschicht und besitzt damit eine wesentlich größere Kühleffizienz als die Tauchkühlung. Die Wassertemperatur im Kühlbehälter erhöht sich durch den Extrusionsprozess um 5 bis 7 °C, das erwärmte Wasser fließt drucklos in die Behälter zurück und wird ständig durch die Nebenstromfilter filtriert. Die Kühlanlage – in diesem Fall die gwk hermeticool – senkt in diesem kontinuierlichen Prozess die Wassertemperatur wieder auf 17 °C. Sie sorgt somit dauerhaft und sicher für konstant 17°C kühles Wasser – ein wichtiger Beitrag zur Qualitätssicherung in der Rohrfertigung. Im weiteren Produktionsprozess des Rohrherstellers längt ein Fertigungsautomat die kontinuierlich produzierten Rohre ab und versieht sie automatisch mit Muffen. Je nach Durchmesser können die Rohre für längere Gebrauchslängen auch auf Haspeln aufgewickelt werden.

Energiekosten merklich gesenkt

Da der kostenaufwendige Kühlprozess entscheidend für die Qualität der Rohre ist, wurde bei Stalder nach energieeffizienten Möglichkeiten der Kühlung gesucht. Ziel war es, die bisherige Kühlturmanlage, die nicht nur sehr viel Wasser verbrauchte, sondern auch hohe Betriebskosten verursachte, durch eine Energiespar-Kühlanlage zu ersetzen. Auf Anfrage des Unternehmens konzipierte die gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik, Kierspe, ein individuelles energiesparendes Kühlanlagenkonzept. Die Senkung der laufenden Betriebskosten und die Verringerung des Energieverbrauchs waren die Anforderungen, die es zu erfüllen galt. Auf dieser Grundlage entstand eine angepasste Anlagenkonfiguration für eine Rückkühlanlage mit einer Kühlleistung von 800 kW und einer vom Verarbeiter spezifizierten Kaltwassertemperatur von 17°C. Um das System flexibel und energetisch optimal auf unterschiedliche Produktionsauslastungen anzupassen, wurden energiesparende, luftgekühlte Industriekaltwassersätze mit stufenloser Leistungsregulierung und Winterentlastung vorgesehen. Den Kältemaschinen sind spezielle gwk hermeticool Trockenkühler ohne Glykolzusatz vorgeschaltet. Dadurch wird das Kaltwasser bei Außentemperaturen unter 10 °C nicht durch den kostenintensiven Betrieb der Kaltwassersätze erzeugt, sondern mit geringstem Energieaufwand mittels Ventilatorenkühlung. Im Übergangsbetrieb zwischen Sommer und Winter wird das vom Verbraucher zurückkommende Wasser vorgekühlt. Die Kaltwassersätze übernehmen in diesem Anlagenzustand lediglich eine Nachkühlfunktion. Im Sommer wird die Kälteerzeugung ausschließlich durch die energieoptimierten Kältemaschinen erreicht. Diese sind mit stufenlos geregelten Schraubenkompressoren ausgestattet, um den Energieverbrauch zu reduzieren. Dadurch wird die Betriebssicherheit und die Lebensdauer der Kältemaschine ebenfalls positiv beeinflusst. Roger Schmidt, Projektierung Kühltechnik bei gwk: „Mit der Installation der energiesparenden neuen Kühlanlage wurden die Einsparung beim Energieeinsatz und die Anforderungen an die Betriebssicherheit schnell umgesetzt. Dabei nutzt diese Kühlanlage die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht und den verschiedenen Jahreszeiten, um auf kostengünstigste Weise kaltes Wasser für Produktionseinrichtungen zu erzeugen. Hierbei wird die Laufzeit der energetisch kostenintensiven Kältemaschine auf ein Minimum reduziert. Dies bestätigt auch die Praxis. Bei 5.000 Produktionsstunden pro Jahr läuft die Kühlanlage 3.039 Std. im 100-prozentigen energiesparenden Betrieb, 1.717 Std. im Misch-Teillastbetrieb und nur noch 244 Std. im 100-prozentigen Kompressorbetrieb. Durch den Austausch der bisherigen Kühlturmanlage durch die energiesparende Kühlanlage reduzierten sich die Betriebskosten um 57 %“. Rolf Stalder, Geschäftsführer bei Stalder ist zufrieden: „Die moderne, energiesparende Technik leistet einen großen Beitrag zu unserer Energiesparpolitik. Die gesetzten Anforderungen wurden mit fachmännischer Beratung und Umsetzung perfekt realisiert.“

Kosteneffizienz
Kühlanlage spart Energiekosten

Der Ersatz des bisherigen Kühlturms durch eine energieoptimierte Kühlanlage brachte dem Rohrleitungshersteller Stalder eine merkliche Einsparung bei den Energiekosten der Extrusion und ist ein Baustein des Energiesparkonzeptes des Unternehmens. Die Kühlanlage nutzt die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht un den verschiedenen Jahreszeiten, um auf kostengünstige Weise kaltes Wasser für die Extruder zu erzeugen.