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Energieintensive Stahlproduktion: Doch mit dem SES System Effizienz Service® lassen sich erhebliche Einsparungen erzielen.
4 min Lesezeit

Effizienzoptimierung bei einem Stahlproduzenten – mit dem SES System Effizienz Service®

Für die Produktion von Stahl wird viel Energie benötigt. Optimierte Pumpensysteme können einen erheblichen Teil dazu beitragen, die Energiekosten zu senken. Daher beauftragte ein großer Stahlhersteller KSB damit, sein Pumpensystem auf mögliche Energieeinsparpotenziale hin zu überprüfen und um geeignete Maßnahmen daraus abzuleiten – mit großem Erfolg:

Für die Produktion von Stahl wird viel Energie benötigt. Optimierte Pumpensysteme können einen erheblichen Teil dazu beitragen, die Energiekosten zu senken. Daher beauftragte ein großer Stahlhersteller KSB damit, sein Pumpensystem auf mögliche Energieeinsparpotenziale hin zu überprüfen und um geeignete Maßnahmen daraus abzuleiten – mit großem Erfolg:

Die Optimierung

Grafik: Einsparpotenziale nach Optimierung, pro Jahr

Die Herausforderung

Das Pumpensystem bei einem Stahlgiganten effizienter gestalten.

Im Durchschnitt werden für die Produktion einer Tonne Flüssigstahl ca. 500 kWh Einschmelzenergie (aus Strom und Erdgas) benötigt. Damit gehört die Stahlindustrie zu den energieintensivsten Branchen überhaupt. Enorme Einsparpotenziale stecken auch in den Pumpensystemen. Denn viele Pumpen in der Stahlindustrie sind falsch dimensioniert, was zu einem unnötig hohen Energieverbrauch führt. 

Einem großen Stahlhersteller war dies bekannt und er beauftragte KSB damit, die Ursachen für die hohe Ausfallquote und mögliche Energieeinsparpotenziale in seinem Pumpensystem zu identifizieren. Die Experten des SES System Effizienz Service® führten zunächst eine umfassende Analyse des Systems durch. 

  • Identifikation des aktuellen Förderverhaltens der Pumpen
  • Ermittlung des Verschleißzustands
  • Überprüfung des Schwingungsverhaltens nach DIN ISO 10816 Teil 3 und Teil 7
  • Identifizierung möglicher Ausfallursachen
  • Ausarbeitung von Handlungsempfehlungen zum energetisch effizienteren Betrieb der Anlage bei gleichzeitiger Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit

Die Fachleute deckten dabei eine ganze Reihe Schwachstellen an den Speisewasserpumpen auf, die sich negativ auf Betriebskosten und Energiebilanz auswirkten: Angefangen bei signifikanten verschleißbedingten Leistungsverlusten, über akute Lagerschäden bis hin zu kavitationsbedingten hohen Schwingungen (was schon zu Ausfällen der Pumpen führte).

Die Lösung

Der SES System Effizienz Service® bringt Transparenz in Pumpensysteme und verbessert so den COFußabdruck. 

Glücklicherweise entschied sich das Unternehmen mit KSB für einen Partner, der nicht nur umfangreiche Systemanalysen durchführen kann, sondern der auch – dank seiner weitreichenden Expertise und seines umfassenden Produktportfolios – die passenden Maßnahmen zur Behebung dieser Probleme und zur Steigerung der Effizienz des Pumpensystems parat hat.

KSB empfahl auf Basis der Analysen folgende Optimierungsmaßnahmen:

  • Reduzieren des Energieverbrauchs: durch die Absenkung des erforderlichen Regeldrucks und den Einsatz von drehzahlgeregelten Pumpen mit effizienteren Hydrauliken und hocheffizienten Motoren.
  • Optimierung der Verfügbarkeit: durch eine bedarfsgerechte Dimensionierung der Pumpen sowie eine intelligente Regelung für eine Fahrweise in Nähe des Wirkungsgrad-Optimums.

Darüber hinaus wurde berücksichtigt, dass immer eine ausreichende Leistungsreserve zur Spitzenlastabdeckung vorhanden ist.

Das Ergebnis

Mehr Betriebssicherheit, mehr Effizienz – und eine Amortisation der Kosten nach bereits 1,3 Jahren 

Geplant ist nun die Umsetzung der Optimierungsmaßnahmen. KSB installiert zwei neue drehzahlgeregelte Aggregate und erhöht gleichzeitig die maximale Fördermenge. Darüber hinaus wird eine neue Pumpenregelung installiert. Praktisch: Der Umbau ist bei laufendem Betrieb möglich, sodass es zu keinen Produktionsausfällen kommt.

Allein durch die regeltechnische Optimierung der bereits installierten Speisewasserpumpe lassen sich Energieeinsparungen in Höhe von über 20 % realisieren.

Durch den Einsatz der beiden neuen Speisewasserpumpen (inkl. Motor und Regelungen) lässt sich eine gesamte Energieeinsparung von rund 60 Prozent erzielen, was dem Unternehmen nun jährlich ca. 1.250.000 kWh Elektrizität spart.

Und auch die Natur profitiert: Der CO2-Fußabdruck kann aufgrund des geringeren Energieverbrauchs um 592 Tonnen CO2 pro Jahr verkleinert werden.

Zahlen | Daten | Fakten

Anwendungsbereich: Stahlproduktion

Projektjahr: 2021

Umfang: Instandsetzung und regeltechnische Optimierung einer Bestandspumpe sowie Installation von 2 neuen drehzahlgeregelten Speisewasserpumpen


Bestand

Optimiert

Antriebsleistung [kW]

2x 315, starr

1x 355, geregelt

2x 250, geregelt

1x 355, geregelt

Energieeinsparung

-

60%

Energieverbrauch p.a. [kWh]

2.082.000

833.000

CO-Emissionsfaktor [g/kWh]

474

474

Emissionen p.a. [t CO]

987

395

Strompreis [€/MWh]

100

100

Amortisationszeit [Jahre]

-

1,3


Eingesetzte Services

System Effizienz Service

Pumpen, die nicht optimal auf die Anlage abgestimmt sind, verbrauchen zu viel Energie. Mit dem SES System Effizienz Service von KSB lässt sich das ändern.

  • Energieeffizienzanalyse
  • Schadensanalyse
SES System Effizienz Service

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