An die Arbeitsluft werden die höchsten Anforderungen gestellt. Überall, wo die Luft mit dem Produkt in Berührung kommt, muss sie absolut ölfrei und steril sein. Die Anlagenbetreiber haben die Möglichkeit, diese unterschiedlichen Anforderungen an die Qualität der Luft durch mehrere Kompressoren mit unterschiedlicher Luftreinheit zu realisieren und unterschiedliche Leitungskreise zu nutzen, sodass die Steuerluft und die Arbeitsluft getrennt bleiben. Dann muss ein Betreiber aber auch die Leitungen auseinanderhalten können und sein Personal entsprechend schulen. Oder er erzeugt gleich ausschließlich Luft der höchsten Reinheitsstufe und nutzt für alles denselben Leitungskreis.

Bei der Erzeugung reiner Luft gibt es wiederum die Möglichkeit, mit öleingespritzten Verdichtern zu arbeiten, gefolgt von einer Aufbereitung mit Ölabscheidern und Filtern. Dies führt zwar zu technisch reiner Luft, aber diese Vorgehensweise birgt ein nicht geringes Risiko und ist somit eine Temperamentsfrage. Ein defekter Filter würde genügen, um die komplette Anlage zu kontaminieren, was wiederum entsprechende Reinigungskosten nach sich zöge. Und einen einzelnen Tropfen Öl in den Hektoliter fassenden Tanks würde man vielleicht nicht herausschmecken, aber er würde trotzdem sofort auffallen, weil er die Schaumstabilität so beeinträchtigt, dass der ganze Sud unbrauchbar werden würde. Viele industrielle Hersteller bieten bei ihren Produkten der Druckluftversorgung mittlerweile ganz selbstverständlich einen Restölgehalt der Druckluft nach Klasse 1 der DIN ISO 8573-1 an – vollständig ölfreie Luft.

Kolbenkompressor von Compair, Bild: Compair Drucklufttechnik
Kolbenkompressoren, wie hier von Compair aus der R-Baureihe sind besonders dann wirtschaftlich, wenn die Planer eine Wärmerückgewinnung in die Druckluftversorgung integrieren. Bild: Compair Drucklufttechnik

Steht fest, dass die Anlage eine von Anfang an ölfreier Verdichtung haben soll, bleibt noch die Wahl zwischen den unterschiedlichen Konzepten von Kolben- und sonstigen Kompressoren. Generell ist das Bild bei den zahlreichen Druckluftstationen der Getränkehersteller uneinheitlich. Neben vielen Schraubenkompressoren sind nach wie vor auch ölfreie Kolbenkompressoren gefragt. Hier tritt also ein sehr bewährtes gegen ein modernes Verdichtungsprinzip an, und beide haben ihre Berechtigung und ihre Akzeptanz im Markt. Für die Schraubenkompressor-Technologie sprechen unter anderem die niedrigen Verdichtungstemperaturen, die Drehzahlregelung und der niedrige Geräuschpegel. Aber die Kolbenkompressoren können ebenfalls mit einer energiesparenden Fahrweise punkten, vor allem dann, wenn der Anwender eine Maschine mit Halblast-/ Vollast-Steuerung wählt oder eine Wärmerückgewinnung in die Druckluftversorgung integrieren kann. Der Druckluftnutzer hat also die Wahl.

Besuch bei der Forschungsbrauerei Weihenstephan, Bild: fluid
Die Autorin besuchte zusammen mit den Spezialisten der Weihenstephaner Forschungsbrauerei, Herrn Michael Ammer, dem ersten Braumeister (links) und Herrn Dr. Johannes Tippmann, dem Leiter der Forschungsbrauerei (rechts), auch den Keller mit den Gärtanks. Das Bier, das hier in der Forschungsbrauerei in verschiedenen Rezepturen getestet und erzeugt wird, darf nicht im Handel vertrieben, sondern nur an der Forschungsbrauerei selbst als Überschuss von Forschungsprojekten abgegeben werden. Bild: fluid

In der Staatsbrauerei Weihenstephan arbeiten beispielsweise aktuell zwei ölfreie Compair-Kolbenkompressoren, die bis zu 7,8 beziehungsweise zehn Kubikmeter pro Minute Druckluft liefern und jeweils in Halb- und Volllast laufen. Für den Vollbetrieb der Brauerei während der Woche ist dies eine wirtschaftliche Lösung, nicht jedoch für den geringeren Bedarf in den Nachtschichten und für das Wochenende. Für die Produktion dieser geringeren Druckluftmengen nutzt die älteste Brauerei Deutschlands einen Compair-Ölfrei-Kompressor aus der Pureair-TM-Baureihe vom Typ D22 HRS mit zweistufigem Verdichterelement und Drehzahlregelung.

Bei den Kompressoren der DH-Linie handelt es sich technisch gesehen weder um Kolbenverdichter noch um Schraubenkompressoren im herkömmlichen Sinne. Vielmehr übernimmt die Verdichtung bei den wassereingespritzten Schraubenkompressoren eine Schraube aus Bronzelegierung, die mit einem Paar Schieberrotoren aus kohlefaserverstärktem Kunststoff kombiniert ist. In der Draufsicht sieht das so aus, dass an beiden Seiten einer Schraube je ein Rotor wie ein Zahnrad ansitzt. Dieses Prinzip hat den Vorteil, dass im Kompressionsraum keine metallischen Berührungen entstehen. Deshalb benötigt der Kompressor kein Öl als Schmier-, Kühl- und Dichtmedium – mit der Folge, dass die Druckluft zu 100 Prozent ölfrei erzeugt wird.

Kolbenkompressor von Kaeser, Bild: fluid
In der Forschungsbrauerei tut ein bewährter Kolbenkompressor von Kaeser seinen Dienst. Bild: fluid

Statt Öl nutzen die DH-Verdichter mit Pureair-Technologie Wasser als Kühlmedium. Die Verdichtungstemperaturen sind daher mit maximal 60 Grad Celsius sehr niedrig. Das führt zu einer nahezu isothermischen Kompression, geringem Energieverbrauch und einem hohen Wirkungsgrad. Niedrige Betriebstemperaturen und Lagerbelastungen ermöglichen die Verwendung wartungsfreier, gekapselter Lager, die Ölschmierung im Kompressor überflüssig machen. Die Getriebelager können ganz entfallen, denn Motor und Verdichterblock sind direkt gekoppelt, und die gewünschte Drehzahl wird über ein elektronisch gesteuertes Getriebe erzeugt.

Schraubenkompressoren von Almig, Bild: Almig
Schraubenkompressoren der ölfreien Baureihe Lento aus dem Haus Almig passen den Volumenstrom an den jeweiligen Druckluftbedarf exakt an. Die Druckluftaustrittstemperaturen sind während der Verdichtung durch die Wärmeabfuhr über das Wasser niedrig, was Energie spart und die angesaugten Staubpartikel werden auch nur mit Wasser ausgewaschen, sodass das Kondensat direkt in die Kanalisation geleitet werden kann. Bild: Almig

Auch der Systemanbieter von Drucklufttechnik Almig hat Spezialanwendungen im Programm, die für diese komplett ölfreien Anwendungen ausgelegt sind. Die Baureihe Lento umfasst elf drehzahlgeregelte, direktangetriebene Anlagen mit 15 bis 110 Kilowatt Antriebsleistung, stufenlos einstellbarem Druck von fünf bis 13 bar und Volumenströmen von 0,86 – 19,62 Kubikmeter pro Minute. Die Anlagen sind sowohl luft- als auch wassergekühlt verfügbar. Die speziell entwickelten Verdichterstufen sowie alle Wasser führenden Bauteile bestehen aus korrosionsfesten Materialien. Durch den Verzicht auf wassergeschmierte Gleitlager und die Trennung von Verdichtungsraum und Lager wird dem Anbieter zufolge maximale Betriebssicherheit bei gleichzeitig hoher Verdichterlebensdauer sichergestellt. Über einen integrierten Kältetrockner wird der Luft außerdem permanent Feuchtigkeit entzogen und in den internen Wasserkühlkreislauf zurückgeführt. So muss der Kompressor nur einmal mit normalem Leitungswasser befüllt werden und erzeugt dann sein Frischwasser über das intern produzierte Kondensat selbst.