Uni Wuppertal, Bild: Tomas Riehle

Die Uni Wuppertal hat sämtliche Druckluftstationen mit Aufbereitungstechnik von Beko Technologies ausgestattet. - Bild: Tomas Riehle/arturimages/Bergische Universität

Die Bergische Universität Wuppertal betreibt zur Versorgung der Gebäude auf dem Campus inklusive ihrer Laboreinrichtungen sechs Druckluftstationen mit ölgeschmierten Schraubenkompressoren. Von diesen Anlagen aus wird ein großes Druckluftnetz gespeist, das sich über das gesamte Areal der Universität erstreckt. Damit die hochwertigen Laborgeräte unversehrt bleiben und die teilweise sehr sensiblen Langzeitmessungen der Fakultäten nicht beeinflusst werden, muss die Druckluft absolut ölfrei und auch trocken sein. Jede der sechs Druckluftstationen hat ihre eigene Aufbereitungslinie. Die Labore nutzen bei speziellen Anforderungen noch eine zusätzliche Endstellenfiltration und/oder -trocknung.

Öffentliche Ausschreibung der zentralen Druckluftaufbereitungen

Druckluftaufbereitung, Bild: Beko Technologies
Der katalytische Konverter ist jeweils das zentrale Element der neuen Druckluftaufbereitungsanlagen. - Bild: Beko Technologies

Die Druckluftaufbereitung der sechs Druckluftstationen wurde früher jeweils mit einem Kältetrockner und einer Doppelfiltration geleistet. „Nachdem in einer der weniger sensiblen Laboranlagen eine Ölverunreinigung mit glücklicherweise glimpflichen Folgen aufgetreten war, wollten wir die Sicherheit proaktiv erhöhen und die komplette Aufbereitung optimieren“, berichtet Joachim Conrad vom technischen Gebäudemanagement der Bergischen Universität Wuppertal. Nun wollte die Universität die für sensible Anwendungen entwickelte Katalysetechnik einsetzen. Sie ist wirksamer als andere Maßnahmen, wenn es um die Herstellung ölfreier Druckluft geht, beispielsweise der Einsatz ölfreier Kompressoren oder die Verwendung von Aktivkohle.

Nach einer Vor-Ort-Analyse konzipierten Joachim Conrad und Beko Technologies ein Aufbereitungskonzept für die sechs Druckluftstationen. Die Universität wollte die Aufbereitungstechnik zunächst für zwei Druckluftstationen beschaffen, bei denen sie aufgrund ihrer Typologie den dringlichsten Handlungsbedarf sah. Nach einer öffentlichen Ausschreibung gingen die Komponenten im April 2019 in Betrieb.

Bei den beiden modernisierten Druckluftstationen erfolgt die Aufbereitung nach dem gleichen Muster: Nach den ölgeschmierten Kompressoren ist jeweils ein Wasserabscheider Clearpoint W installiert. Dann folgt ein Kältetrockner vom Typ Drypoint RA, welcher als einzige der Komponenten bereits in der alten Aufbereitung integriert war. Bei dieser Kältetrockner-Serie wurde der Druckabfall aus Energieeffizienzgründen gesenkt. Wesentliche Elemente sind dabei der strömungsoptimierte Wärmetauscher, ein Demister zur sicheren Abscheidung und großzügig dimensionierte Bauteile, die für einen geringen Druckabfall von durchschnittlich 0,16 bar im Volllastbetrieb sorgen. Anschließend folgt eine Feinfiltrationseinheit vom Modell Clearpoint 3 Eco.

Katalysetechnik für ölfreie Druckluft

Herzstück der neuen Druckluftaufbereitung ist der katalytische Konverter Bekokat. Das System wandelt die in der Druckluft vorhandenen Kohlenwasserstoffe in einem einzigen Verfahrensschritt durch Totaloxidation in Kohlendioxid und Wasser um. Dazu wird ein spezielles Granulat im Druckbehälter auf eine Temperatur von circa 150 °C erhitzt und die an der Oberfläche des Granulats vorbeiströmende Druckluft komplett zu Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Aus dem Konverter tritt vollständig entölte und keimfreie Druckluft aus.

Das Kondensat, das bei der Abkühlung der Druckluft nach dem Konverter anfällt, ist ebenfalls ölfrei und kann ohne Aufbereitung in die Kanalisation eingeleitet werden. Ein integrierter Wärmetauscher sorgt für mehr Energieeffizienz. Dem Konverter nachgeschaltet sind ein ölfreier Staubfilter vom Typ Clearpoint 3Eco und der ölfrei-gereinigte Kältetrockner Drypoint RA für ein konstantes Feuchtigkeitsniveau unter 5,95 g/m³ Wassergehalt. Die Aufbereitung wird durch einen ölfreien Feinstfilter der Clearpoint-3Eco-Serie zur Herausfilterung von Partikeln bis 0,01 µm abgerundet.

Die Bergische Universität Wuppertal erreicht durch das neue Aufbereitungsverfahren konstant ölfreie Druckluft mit einem maximalen Restölgehalt von 0,003 mg/m³. Darüber hinaus ist die für die Labore auf­bereitete Druckluft steril. Die Druckluftklasse 1.4.1 nach ISO8573-1 und die Sterilität der Luft sind durch den TÜV Nord und ein Validierungszertifikat bestätigt und können temporär und stationär nachgemessen werden.

Die zusätzlichen dezentralen Druckluftaufbereitungen in den Laboren sind weiterhin im Einsatz, weil sich die früher entstandene Kontaminierung in den Rohrleitungen des Druckluftnetzes nur langsam abbaut. Die Wechselintervalle der Filtereinsätze werden sich jedoch deutlich verlängern, was die Instandhaltungskosten senkt.

Aufbereitung für alle Stationen

katalytischer Konverter, Bild: Beko Technologies
Herzstück der Druckluftauf­bereitung ist der katalytische Konverter (hier mit Vertriebsinge­nieur Philipp ­Albers und Produktmanager des Herstellers Steffen Brand). - Bild: Beko Technologies

„Die guten Erfahrungen mit den Beko-Technologies-Systemen haben uns veranlasst, die Erneuerung der weiteren vier Druckluftstationen umgehend umzusetzen“, sagt Joachim Conrad. Im August 2020 wurden auch diese Aufbereitungsanlagen installiert, womit das konzipierte Projekt vollumfänglich abgeschlossen war. Conrad bilanziert: „Mit der Investition in die neuen Anlagen steigern wir die Prozesssicherheit und vermeiden hohe Kosten, die bereits ein einziger Fehler an einem sensiblen Punkt der Labore verursachen würde.“

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