In Sachen Reinheit unübertroffen

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

Voor dit doel worden methoden zoals blaasvorming toegepast. (Afbeelding: ALMiG Kompressoren GmbH)

Niet gegarandeerd van de plank: Het persluchtstation van ALMiG voldoet aan heel bijzondere eisen voor schone perslucht. (Afbeelding: ALMiG Kompressoren GmbH)

De besturing ALMiG Air Control HE regelt de compressoren verbruikss afhankelijk in het netwerk. Daarmee kunnen de energiewinsten van de toerentalregeling volledig worden benut. (Afbeelding: ALMiG Kompressoren GmbH)

Uwe Herrmann (links) en Jürgen Neubauer bij een schroefcompressor LENTO 110: „Schonere lucht dan die wij inademen.“ (Afbeelding: ALMiG Kompressoren GmbH)

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 uit de LENTO 110-serie van ALMiG, die volgens de fabrikant uniek in veiligheid zouden moeten zijn. 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 officieel geopend. We moesten hier op locatie onze productiecapaciteit uitbreiden om voorbereid te zijn op toekomstige groei," zegt hij. In 2016 had de Röchling-groep haar twee tot dan toe bestaande bedrijfsafdelingen Industrial en Automotive uitgebreid met de medische tak. Al snel ontstonden diverse grote projecten. Het bedrijf reageerde.

Ongeveer de helft van de goederen wordt door Röchling Medical geëxporteerd. Dit omvat afsluiters, maatbekers, druppelsystemen 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 op de machines die producten in de GMP "C" cleanroomklasse produceren. Voor de productie van de holle lichaamsdelen vertrouwen we onder andere op meerlagige extrusieblazen." Bij deze methode wordt kunststof gesmolten en door een spuit gepresst. Er ontstaat een buisvormige voorgevormde vorm, die wordt overgedragen naar de blaasvorm. Door verhoogde druk past deze zich aan de binnencontouren van de vorm aan. Het omvormingsproces wordt verder versterkt door blaaslucht in het gereedschap. "Zo kunnen we ook holle lichaamsdelen met meerlagige wandopbouw maken," zegt Neubauer. Cruciaal 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 vertrouwt Röchling Medical op oliegespoten compressoren. Om de perslucht van olie te ontdoen, was elke installatie uitgerust met een eigen zuiveringsketen bestaande uit een cycloonafscheider, voorfilter, droger, naversterker en actieve-koolfilter. "Desondanks bestaat bij oliegespoten machines altijd het risico op contaminatie. Als olie in het leidingnet terechtkomt, kan dit bij ons leiden tot ernstige economische schade," legt Neubauer uit. "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 leveranciers. Uiteindelijk overtuigden de watergespoten machines van ALMiG Compressoren GmbH uit Köngen, nabij Stuttgart, met hun LENTO-serie. "We waren onder de indruk van het coherente 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 ook distributeur van ALMiG. "In een eerste gesprek was snel duidelijk dat we zowel de persluchtvoorziening 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 waarmee we het persluchtverbruik en het stroomverbruik kunnen 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 bij volle belasting. Na uitgebreide analyse adviseerde de expert om de watergespoten schroefcompressoren van ALMiG, type LENTO 110, met een volumestroom van 16 kubieke meter per minuut bij een overdruk van tien bar, te installeren.

Toen het gebouw voor de nieuwe persluchtstation klaar was, werden de eerste vier installaties geplaatst. Enkele maanden later volgden nog twee compressoren van hetzelfde type. 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 installatie van de nieuwe compressoren werden de oude systemen geleidelijk uit bedrijf genomen.

Laag toerental, lange levensduur

De LENTO-systemen vergen aanzienlijk lagere onderhoudskosten in vergelijking met alternatieve technologieën, zoals droogloopende schroefcompressoren. "Dat komt vooral door hun eenvoudige opbouw," zegt ALMiG-expert Herrmann. "De compressiestadia werken bij watergespoten schroefcompressoren met vier- tot vijfmaal lagere toerentallen dan de droogloopvarianten. Dit heeft een positieve invloed op de levensduur van de lagers en daarmee op de operationele veiligheid." Water heeft bovendien, in vergelijking met olie, een veel betere warmteopnamecapaciteit. "Bij deze compressoren hebben we zeer lage eindtemperaturen van compressie, duidelijk onder de 60 graden Celsius. Het proces is bijna isothermisch, wat zorgt voor een beter rendement en dus hogere kostenefficiëntie," legt Herrmann uit.

Met name de regelbare toerentalregeling overtuigde. Hiermee kan de fabriek inspelen op de wisselende behoefte aan perslucht. De compressoren produceren altijd de benodigde hoeveelheid – en verbruiken daardoor ook alleen de energie die nodig is. Bij stilstand verbruiken standaardcompressoren zonder toerentalregeling ongeveer 25 tot 40 procent van de energie die bij volle belasting wordt verbruikt – zonder perslucht te produceren. De last- en stationaire regeling van een standaardcompressor in combinatie met een wisselende vraag naar perslucht veroorzaakt daardoor dure stilstandtijden. Door het gebruik van schroefcompressoren van dezelfde grootte, is een gelijkmatige belasting van de installaties mogelijk door voortdurende basislastwisselingen. De belasting ligt tussen 60 en 70 procent. De machines worden roterend ingezet – 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 wordt gebruikt, voorzien van een geïntegreerde webserver waarmee alle relevante gegevens online kunnen worden uitgelezen – bijvoorbeeld het bedrijfsgedrag van de afgelopen bedrijfstagen 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 bedrijfsgedrag aanzienlijk verandert, geeft dat een alarm, en kunnen we direct reageren," zegt Neubauer.

Ook als de LENTO-compressoren optimaal werken bij lage temperaturen, zetten ze een groot deel van de verbruikte energie om in warmte. Om te voorkomen dat deze warmte verloren gaat, zijn de systemen 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," vertelt Röchling-expert Neubauer enthousiast. "Zo vervallen zowel restwarmte, stookolie als gas – en dat bij een enorm energieverbruik."

Altijd vers water

De verantwoordelijken bij Röchling Medical waren vooral onder de indruk van het principe van de 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 deeltjes effectief worden uitgewassen door het circulatiewater," legt Herrmann uit. Dit is bevestigd door meerdere onafhankelijke gerenommeerde instituten, waaronder Fresenius. Daarnaast is in de LENTO-installatie een koelwaterdroger geïntegreerd, die een essentieel onderdeel vormt van de waterzuivering. "De compressor wordt bij inbedrijfstelling gevuld met gewoon leidingwater," zegt de perslucht-expert. "Het condensaat dat ontstaat wordt verzameld in de condensafscheider van de koelwaterdroger en teruggevoerd als vers water in de interne koelkringloop." Gemiddeld wordt op deze wijze eenmaal per dienst de volledige hoeveelheid water ververst. De installatie werkt dus altijd met vers water. Een uitgebreide waterbehandeling is niet nodig. "Het zo geproduceerde verswater is kalkvrij en vrij van virussen, bacteriën of algen. Het kan zonder verdere behandeling in het riool worden geloosd," zegt Herrmann. "We bevinden ons hier in het Thüringer Woud. Door het zaad van de dennenbomen ontstaan zeer kleine deeltjes die neerslaan als een gele nevel. Als een compressor deze organische stoffen aanzuigt, kan dat leiden tot zelfontbranding. Bij de LENTO-machines worden deze deeltjes volledig uitgewassen."

Niet van de plank

Herrmann en zijn team bij Röchling hebben geen standaardinstallatie geplaatst. Op het gebied van veiligheid is deze volgens hem wereldwijd uniek. "De compressoren schakelen bijvoorbeeld automatisch uit wanneer de meetapparatuur gewijzigde omgevingscondities registreert, zoals restaerosolen van olie. Deze kunnen bijvoorbeeld vrachtwagens veroorzaken die met draaiende motor in de buurt van de persluchtstation 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 netwerk, maar in een expansiekamer geleid – totdat de waarden weer stabiel zijn. Bovendien levert KFA Drucklufttechnik voor elke machine slechts 1,2 liter olie per onderhoudsbeurt voor de lagers. Bij de oude, oliegespoten systemen was dat nog 80 liter per keer. Dit draagt ook bij aan een veel hogere operationele veiligheid, zoals vereist door ISO en FDA. Neubauer kijkt naar de meetapparatuur. "We hebben met de machines en de bijbehorende waterbehandeling een dauwpunt van -50 tot -60 graden. Ook dat heeft een positieve invloed op de luchtzuiverheid. Stel dat er zich in één kubieke meter perslucht ongeveer drie miljoen deeltjes bevinden en we kunnen dat aantal afhankelijk van de grootte terugbrengen tot maximaal 200, dat is al zeer indrukwekkend."

Uwe Herrmann en zijn team zijn die dag ter plaatse voor onderhoudswerkzaamheden bij Röchling in Neuhaus. "Onze bezoeken aan de LENTO-machines zijn slechts nodig na ongeveer 4.000 bedrijfsuren," zegt hij. Dat komt neer op ongeveer twee inspecties per jaar. 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."