Fertigungsautomatisierung 3 | 15

Edler Filter für schmutzige Lauge

Technisch innovativer Mittelständler setzt auf elektrische Komponenten von ABB

In ungefähr zwölf Monaten amortisiert – das ist eine klare Ansage. Diesen Wert hat die Lemmermeyer GmbH & Co. KG bei dem von ihr entwickelten Permanentfilter ermittelt, der verschmutzte Lauge reinigt und dabei kostbare Energie spart. Alle elektrischen Komponenten der Innovation – von der Steuerung über die Zuhaltetechnik bis zum Touch-Display – stammen von ABB.

Wer die Montagehalle der Lemmermeyer GmbH und Co. KG betritt, versteht schnell, warum das mittelständische Familienunternehmen das Motto „Mit Leidenschaft und Know-how“ für sich in Anspruch nimmt: An einer Reihe bestens ausgestatteter Schweißarbeitsplätze sind penible Fachleute am Werk, unter deren Händen hochwertige Anlagenteile und Sondermaschinen aus Edelstahl entstehen. Die Konstruktionen sind gefragt; das Unternehmen in Deiningen im Nördlinger Ries wächst: In den vergangenen fünf Jahren wurde drei Mal gebaut und erweitert. Die Zahl der Mitarbeiter stieg von drei auf mittlerweile 18. Bisher konnte Lemmermeyer sogar auf eigenständiges Marketing verzichten: „Wir vertreiben nicht, wir lassen die Aufträge kommen und haben trotzdem wirklich genug zu tun“, sagt Projektleiter Dominik Lemmermeyer. Der Maschinenbautechniker mit betriebswirtschaftlicher Zusatzqualifikation zählt zur zweiten Familiengeneration im Unternehmen. „Dieses Jahr werden wir unser neues Bürogebäude einweihen. Dann wollen wir auch den Vertrieb professionalisieren.“

Energie und Lauge sparen

Jüngste Innovation des erfolgreichen Mittelständlers ist ein Permanentfilter, der bei Cleaning-in-Place (CIP) in der Lebensmittelindustrie oder in einer Flaschenwaschmaschine einen großen Effizienzgewinn bringt. „Der Filter reinigt verschmutzte Lauge und verhindert, dass zu viel Lauge verworfen werden muss. Zudem spart das Recycling der Lauge Energie, weil das Sedimentieren entfällt“, sagt Dominik Lemmermeyer. „Wir haben kalkuliert, dass sich der Einsatz eines unserer Permanentfilter in einer Flaschenwaschmaschine für die Brauindustrie mit typischerweise hohem Laugendurchsatz bereits nach ungefähr zwölf Monaten amortisiert.“

Vollautomatische Dauerleistung

Das Prinzip des Permanentfilters ist die vollautomatische Laugenfiltration ohne Unterbrechung beim Rückspülen. In dem kaum einen Kubikmeter großen Gerät dreht sich ein Trommelfilter, der mit einem Edelstahlgewebe von 50μm Maschenweite bezogen ist. Die verschmutzte Lauge fließt in die Trommel und am Filtergewebe bleiben die Schwebstoffe zurück. Durch das stetige Filtern setzt das Gewebe immer mehr zu; der Füllstand steigt an. Beim höchstmöglichen Füllstand reagiert ein Schwimmschalter und der Reinigungszyklus startet automatisch: Die Trommel dreht sich und von außen sprühen Edelstahldüsen weiches Wasser gegen das Gewebe. Das Filtrat wird dadurch von der Innenseite abgelöst und ausgeleitet. Das gereinigte Filtergewebe lässt wieder mehr Lauge durchfließen; der Filtervorgang läuft kontinuierlich fort. „Mit dieser Technik schaffen wir es, ungefähr 95 % aller Schwebstoffe auszufiltern. Die volle Reinigungsleistung der Lauge bleibt erhalten“, sagt Dominik Lemmermeyer. „Je nach Verschmutzungsgrad können bis zu 25 m³ Lauge pro Stunde gereinigt werden.“

Der berührungslose Sensor Eden E registriert mit Adam und Eva jede Öffnung des Filters.

Säure gegen Laugestein

Um der Ablagerung von Kalk und Laugestein vorzubeugen, wird der Permanentfilter in regelmäßigen Abständen automatisch mit Säure gereinigt. Ursprünglich war die Frequenz der Säurespülung fest vorgegeben. Bei den aktuellen Geräten ist sie über die Steuerung AC500-eCo von ABB frei wählbar. Diese und alle anderen Einstellungen nimmt der Bediener über das ABB Touch-Display CP620 vor, das zudem für Auswertungen und Fehlerdiagnosen verwendet wird.

 

Alles sicher mit Pluto, Eden, Mkey und INCA

„Als der Permanentfilter entwickelt und realisiert wurde, haben wir Dominik Lemmermeyer im Rahmen einer Risikobeurteilung davon überzeugen können, das neue Gerät mit einer zweigleisigen Sicherheitszuhaltelösung auszustatten“, sagt ABB-Experte Sascha Aufderheide vom Vertrieb Maschinen- und Anlagensicherheit. „Zum Einsatz kommen jetzt der berührungslose Sensor Eden E mit den beiden Teilen Adam und Eva sowie die Sicherheitszuhaltung MKey8Z – jeweils in der Version gemäß der Schutzart IP69K. Gesteuert werden die Sicherheitskomponenten über den Controller Pluto S46.“ Somit ist gewährleistet, dass der Permanentfilter im Betrieb immer sicher geschlossen ist und niemand beispielsweise durch Säure zu Schaden kommen kann. Für den Stopp bei unerwarteten Notsituationen ist der Permanentfilter mit einem INCA Not-Halt-Taster von ABB ausgestattet.

„Wir schaffen es, 95 % aller Schwebstoffe auszufiltern. Bis zu 25 m³ Lauge können pro Stunde gereinigt werden.“

Wissenschaftliche Begleitung

Inzwischen liegt der Baumusterschutz für den Permanentfilter bei Lemmermeyer und ein Patent ist beantragt. Zudem ist der Permanentfilter derzeit Objekt einer wissenschaftlichen Studie. In Zusammenarbeit mit einem führenden Hersteller von Abfüllanlagen für die Getränkeindustrie untersucht eine Studentin in ihrer Bachelor-Arbeit die Leistungen und das Einsparpotenzial des Permanentfilters. „Wir sind gespannt auf die Ergebnisse dieser halbjährigen Untersuchung“, sagt Dominik Lemmermeyer. „Wir rechnen damit, dass uns eine breitere Datenbasis noch bessere Argumente liefert, um mögliche Kunden von unserem Permanentfilter zu überzeugen.“