In Sachen Reinheit unübertroffen

Garantiert nicht von der Stange: Die Druckluftstation von ALMiG erfüllt ganz besondere Anforderungen an saubere Druckluft. / Guaranteed not off the shelf: ALMiG’s drukluchtstation voldoet aan zeer bijzondere eisen voor schone gecomprimeerde lucht.

Röchling Medical in Neuhaus am Rennweg: Het gebouw voor de cleanrooms werd in 2017 ingewijd. Het bedrijf moest zijn productiecapaciteit uitbreiden om voorbereid te zijn op toekomstige groei. (Fotocredit: Röchling Medical Solutions SE)

Röchling Medical produceert verschillende containers met een inhoud van twee milliliter tot tien liter. (Foto: Röchling Medical Solutions SE)

Het besturingssysteem ALMIG Air Control HE regelt de compressoren in een netwerk afhankelijk van het verbruik. Hierdoor kunnen de energiewinsten van de snelheidsregeling volledig worden benut.

Er werden Verfahren wie Blasformen eingesetzt.

Uwe Herrmann (links) en Jürgen Neubauer bij een schroefcompressor LENTO 110: „Schonender dan de lucht die wij inademen.“ / Uwe Herrmann (links) en Jürgen Neubauer bij een LENTO 110 schroefcompressor: „Schonender dan de lucht die wij inademen.“

De Röchling Medical Solution SE in Neuhaus ontwikkelt en produceert op maat gemaakte verpakkingsoplossingen voor elk medisch vulmateriaal. Voor de productie van holle lichaamsdelen van kunststof vertrouwt Röchling onder andere op extrusieblazen. Bij deze methode speelt een olie- en kiemvrije perslucht een cruciale rol om de vereiste kwaliteit te bereiken. Er wordt gebruikgemaakt van een persluchtstation met momenteel zeven watergespoten schroefcompressoren van de LENTO 110-serie van ALMiG, die naar eigen zeggen uniek zijn op het gebied van veiligheid. Een uitbreiding van het station is gepland.

“Wij produceren primaire verpakkingsmiddelen voor farmaceutische producten onder de modernste cleanroom-omstandigheden in klasse GMP C en D,” beschrijft Jürgen Neubauer. Hij is Manager Technical Building Equipment bij Röchling Medical in Neuhaus am Rennweg, een klein stadje in het Thüringer Woud. “Het gebouw voor de cleanrooms hebben we in 2017 ingewijd. We moesten hier op locatie onze productiecapaciteit uitbreiden om voorbereid te zijn op toekomstige groei,” zegt hij. In 2016 had de Röchling-groep haar tot dan toe twee bedrijfsonderdelen Industrial en Automotive aangevuld met de medische tak. Al snel ontstonden verschillende grote projecten. Het bedrijf reageerde.

Ongeveer de helft van de goederen exporteert Röchling Medical naar het buitenland. Dit omvat afsluiters, maatbekers, druppelsets en spuitmondjes met verschillende doseringsmogelijkheden, evenals diverse containers: “We kunnen flesjes maken met een inhoud van twee milliliter en alle afmetingen tot jerrycans van tien liter of groter,” vertelt Neubauer en wijst naar de machines die producten in klasse GMP ‘C’ produceren. Voor het vervaardigen van de holle lichaamsdelen vertrouwen we onder andere op meerlagige extrusieblazen. “Bij deze methode wordt kunststof gesmolten en door een spuit geperst. Er ontstaat een slangvormige voorvorm, die in de gereedstaande blaasvorm wordt overgebracht. Door verhoogde druk past deze zich aan de binnencontouren van de vorm aan. Het omvormingsproces gebeurt daarnaast door blaaslucht in het gereedschap. ‘We kunnen zo ook holle lichaamsdelen met meerlagige wandopbouw maken,’ zegt Neubauer. Kritisch voor de kwaliteit van de producten: met de blaaslucht mogen geen kiemen in het materiaal komen. Daarom worden aan de zuiverheid van de perslucht bijzonder hoge eisen gesteld.

Olie- en kiemvrije perslucht

Tot de nieuwbouw in 2017 vertrouwden Röchling Medical op oliegespoten compressoren. Om de perslucht van olie te zuiveren, was elke installatie uitgerust met een eigen zuiveringsketen bestaande uit een cycloonafscheider, voorfilter, droger, nabezilter en actieve-koolfilter. “Toch bestaat bij oliegespoten machines altijd het risico op besmetting. Als olie in het leidingnet terechtkomt, kan dit bij ons leiden tot ernstige economische schade,” weet Neubauer. “Ons doel was om klasse 1 perslucht te bereiken, tegelijkertijd een veiligere bedrijfsvoering mogelijk te maken en energie-efficiënter te werken.”

De verantwoordelijken bekeken verschillende concepten van diverse aanbieders. Uiteindelijk kon de ALMiG Kompressoren GmbH uit Köngen, nabij Stuttgart, met haar watergespoten machines uit de LENTO-serie overtuigen. “We waren onder de indruk van het samenhangende machinemodel,” herinnert de Röchling-expert zich.

Een betrouwbare partner

Uwe Herrmann is directeur van KFA Drucklufttechnik uit Zwenkau, ten zuiden van Leipzig. Met zijn bedrijf biedt hij onderhoud en service, projectmanagement en verkoop van compressoren. Hij is tevens distributeur van ALMiG. “In een eerste gesprek was snel duidelijk dat we zowel de persluchtelevering als alle benodigde componenten uit één hand kunnen leveren, zodat de klant niet met verschillende leveranciers hoeft samen te werken,” legt Herrmann uit. “We hebben een energiebalansysteem opgezet. Daarmee kunnen we het persluchtverbruik en het stroomverbruik meten.” De software analyseert de resultaten en maakt verschillende simulaties. Daarbij worden gericht compressoren vervangen totdat de expert het voor de klant energetisch optimale resultaat bereikt. De metingen vonden plaats tijdens lage belasting en ook onder volledige belasting. Na een grondige analyse adviseerde de expert om de watergespoten schroefcompressoren LENTO 110 van ALMiG te gebruiken, met een volumestroom van 16 kubieke meter per minuut bij tien bar overdruk.

Toen het gebouw voor de nieuwe persluchtestation klaar was, werden de eerste vier installaties geplaatst. Enkele maanden later volgden nog twee compressoren uit dezelfde serie. In 2021 besloten de verantwoordelijken van Röchling vanwege de toenemende orderstroom te investeren in een extra machine uit de LENTO-serie. De productie draait 24 uur per dag, zeven dagen per week. Met de opbouw van de nieuwe compressoren werden de oude installaties geleidelijk uitgeschakeld.

Laag toerental, lange levensduur

De LENTO-installaties vergen aanzienlijk lagere onderhoudskosten in vergelijking met alternatieve technologieën, zoals drooglopende schroefcompressoren. “Dat komt vooral door hun eenvoudige opbouw,” beschrijft ALMiG-expert Herrmann. “De compressorstappen werken bij watergespoten schroefcompressoren met vier- tot vijfmaal lager toerental dan de drooglopende variant. Dit heeft een positieve invloed op de levensduur van de lagers en daarmee op de bedrijfszekerheid.” Water heeft bovendien in vergelijking met olie een veel betere warmteopnamemogelijkheid. “Bij deze compressoren hebben we zeer lage eindtemperaturen van compressie, duidelijk onder de 60 graden Celsius. Het proces is bijna isotherm, wat zorgt voor een beter rendement en dus een hogere economische efficiëntie,” legt Herrmann uit.

Wat vooral overtuigde, was de toerentalregeling. Hiermee kan de fabriek inspelen op de wisselende vraag naar perslucht. De compressoren produceren altijd de benodigde hoeveelheid – en verbruiken daardoor ook alleen de bijbehorende energie. Bij stilstand verbruiken standaardcompressoren zonder toerentalregeling ongeveer 25 tot 40 procent van de energie die bij volle belasting wordt opgenomen – zonder perslucht te produceren. De last- en nulstandregeling van een standaardcompressor in combinatie met een fluctuerende vraag naar perslucht veroorzaakt daarom dure stilstandtijden. Door hetzelfde formaat schroefcompressoren te gebruiken, is een gelijkmatige belasting van de installaties mogelijk door voortdurende basislastwisselingen. De belasting ligt tussen 60 en 70 procent. De machines draaien roterend – altijd vijf tegelijk. Omdat de machines in het optimale toerentalbereik werken, zijn zowel het energieverbruik als de geluidsproductie lager.

De besturing ALMiG Air Control HE met geïntegreerde webserver wordt gebruikt, waarmee alle relevante gegevens online kunnen worden uitgelezen – bijvoorbeeld het bedrijfsverbruik van de afgelopen dagen of weken, hoe zwaar de compressoren belast zijn en wanneer het volgende onderhoud gepland is. Daarnaast registreert de besturing het verbruikte luchtvolume en het energieverbruik. “Als we merken dat het bedrijfsverbruik aanzienlijk verandert, krijgen we een alarm en kunnen we onmiddellijk reageren,” beschrijft Neubauer.

Maar zelfs als de LENTO-compressoren optimaal werken met lage temperaturen, zetten ze een groot deel van de gebruikte energie om in warmte. Om te voorkomen dat deze warmte verloren gaat, zijn de installaties vanaf de fabriek uitgerust met een geïntegreerd warmteterugwinningssysteem. “We gebruiken deze warmte om onze cleanrooms in de winter te verwarmen en in de zomer te ontvochtigen. Dat betreft bijna 2.000 vierkante meter,” zegt Röchling-expert Neubauer enthousiast. “Zo vallen zowel stadsverwarming, stookolie als gas weg – en dat bij een enorm energieverbruik.”

Altijd vers water

Wat de verantwoordelijken bij Röchling Medical vooral heeft getroffen, is het principe van gewassen perslucht zoals toegepast bij de watergespoten LENTO-schroefcompressoren. “De perslucht is schoner dan de verse lucht die wordt aangezogen voor compressie, omdat de daarin aanwezige vreemde stoffen effectief worden uitgewaschen door het circulatiewater,” legt Herrmann uit. Dit is bevestigd door meerdere onafhankelijke gerenommeerde instituten, onder andere Fresenius. Daarnaast is in de LENTO-installatie een koelwaterdroger geïntegreerd, die een essentieel onderdeel is van de waterzuivering. “De compressor wordt bij ingebruikname gevuld met gewoon leidingwater,” beschrijft de perslucht-expert. “Het condensaat wordt verzameld in de condensafscheider van de koelwaterdroger en als vers water teruggevoerd in de interne koelkringloop.” Gemiddeld wordt op deze manier eenmaal per shift de volledige waterhoeveelheid ververst. De installatie werkt dus altijd met vers water. Een uitgebreide waterzuivering is niet nodig. “Het zo geproduceerde vers water is kalkvrij en vrij van virussen, bacteriën of algen. Het kan zonder verdere behandeling worden geloosd op het riool,” zegt Herrmann. “We bevinden ons hier in Thüringer Woud. Door het zaad van de dennenbomen ontstaan zeer kleine deeltjes die zich als gele nevel afzetten. Als een compressor deze organische stoffen aanzuigt, kan het tot zelfontbranding komen. Bij de LENTO-machines worden deze deeltjes volledig uitgewaschen.”

Niet van de plank

Herrmann heeft samen met zijn team bij Röchling allesbehalve een standaardinstallatie geplaatst. Op het gebied van veiligheid is deze volgens hem uniek in de wereld. “De compressoren schakelen bijvoorbeeld automatisch uit wanneer meetapparatuur gewijzigde omgevingsomstandigheden registreert, zoals restaerosolen van olie. Deze kunnen bijvoorbeeld vrachtwagens veroorzaken die met draaiende motor in de buurt van de persluchtestation blijven staan.”

“Als een compressor deze lucht aanzuigt, kan dat een veilige productie in gevaar brengen,” zegt Neubauer. In dat geval wordt de perslucht niet in het net, maar in een expansiekamer geleid – totdat de waarden weer stabiel zijn. Daarnaast: voor elke machine levert KFA Drucklufttechnik slechts 1,2 liter olie voor lagersmering per onderhoudscyclus. Bij de oude, oliegespoten installaties was dat nog 80 liter per keer. Ook dat draagt bij aan een aanzienlijk hogere operationele veiligheid, zoals vereist door ISO en FDA.”

Jürgen Neubauer kijkt naar de meetapparatuur. “We hebben met de machines en de bijbehorende zuivering een dauwpunt van -50 tot -60 graden. Ook dat heeft een positieve invloed op de luchtzuiverheid. Als je je voorstelt dat zich in één kubieke meter perslucht ongeveer drie miljoen deeltjes bevinden en we dat aantal afhankelijk van de grootte kunnen terugbrengen tot maximaal 200, is dat al zeer indrukwekkend.”

Uwe Herrmann is die dag met zijn team ter plaatse voor onderhoudswerkzaamheden bij Röchling in Neuhaus. “Ons bezoek aan de LENTO-machines is slechts nodig na ongeveer 4.000 bedrijfsuren,” zegt hij. Dat komt overeen met ongeveer twee inspecties per jaar. Jürgen Neubauer is tevreden over de installatie en dat hij alles uit één hand krijgt van ALMiG en KFA Drucklufttechnik – inclusief betrouwbare service. “Het project was zeker niet standaard,” zegt hij. Toen de nieuwe machines stonden, konden we de oude compressoren niet zomaar uitschakelen. Om de productie niet te onderbreken, moest dat stap voor stap gebeuren. Dat is alleen mogelijk met een ervaren partner,” voegt hij toe. “Vandaag verloopt alles naar volle tevredenheid.”