Page 1

BHKW‘S & POWER SUPPLIES Das Sonderheft für energieeffiziente dezentrale Energie- und Wärmeversorgung

St r ome rz eu gung

Neu: Komplette Gensets aus Skandinavien

ab Seite 16

Wä rm ee rz eu gung

Mit ORC-Technik Abwärme richtig nutzen

ab Seite 18

6. SONDERAUSGABE DER POWERWORLD 1/2. Ausgabe Mai 2013

ISSN-Nr. 1860-0913 3. Jahrgang


Stromerzeugung

6 7

POW Sonderheft BHKWs & POWER SUPPLIES 1/2-2013

Abgasnachbehandlungstechnik und neu entwickelte SCR-Anlagen aus einer Hand 1948, Berlin-Kreuzberg – hier liegen die Ursprünge der Unternehmensgruppe Wilhelm Schmidt. In den ersten Jahren bildete zunächst die Instandsetzung von Verbrennungsmotoren das Kerngeschäft. In den Folgejahren kam die mechanische Lohnfertigung hinzu, die dann später um das Flammspritzen im Reparaturbereich ergänzt wurde. Mitte der 90er Jahre wurde man auch im Bereich Konstruktion, Sondermaschinenbau und Automatisierungstechnik aktiv. Schließlich gehört seit 2008 die Rußfiltertechnik zum Portfolio der Unternehmensgruppe Wilhelm Schmidt, die unter dem Dach der Wilhelm Schmidt Holding GmbH geführt wird. Hierzu gehören die Unternehmen Wilhelm Schmidt GmbH, Motorenzentrum Wilhelm Schmidt GmbH, Clemens GmbH sowie die Konstrukta Ingenieurgesellschaft für Sondermaschinen mbH, die ihr Know-how und Fachwissen eng miteinander verzahnen und sich damit gegenseitig unterstützen. Der Firmensitz ist heute in Groß Kienitz nahe der Hauptstadt. Er ist gemeinsamer Produktionsstandort für alle Teilbereiche der Wilhelm Schmidt Gruppe. Gefertigt werden kundenindividuelle Speziallösungen und -produkte in Einzelbearbeitung oder kleinen und mittleren Losgrößen. Dabei wird größter Wert auf hohe Qualität und die Beratung in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden gelegt. Die Wilhelm Schmidt GmbH ist innerhalb der Firmengruppe im Maschinenbau tätig und bedient die Bereiche: Lohnfertigung, Sondermaschinenbau, Dichtungstechnik, Thermisches Spritzen und Dynamisches Wuchten. Zum Kundenkreis gehören kleine und mittlere aber auch global tätige Großunternehmen, die die Qualität der Spezialanfertigungen sowie das Know-how Rußfilter-Schalldämpferkombination an der 1.000 kVA-Notstromversorgung eines Kaufhauses.

Schematische Darstellung einer SCR-Konstruktion als Spezialanfertigung für einen Kunden.

aus dem Hause Schmidt besonders schätzen. Der Kundenkreis kommt aus den unterschiedlichsten Branchen, so dass die Groß Kienitzer einen breiten Erfahrungsschatz aus den verschiedensten Anwendungs­ bereichen vorweisen können. Für Kunden im Bereich Motortechnik ist die Motorenzentrum Wilhelm Schmidt GmbH zuständig - für die Aufarbeitung einzelner Motorkomponenten oder die Instandsetzung kompletter Motoren. Das Unternehmen, das sich seit über 60 Jahren mit der Motoreninstandsetzung beschäftigt, bearbeitet nicht nur die Antriebe mobiler Arbeitsmaschinen sondern widmet sich auch sehr erfolgreich der Aufarbeitung von OldtimerAntriebsmotoren und deren Komponenten. Die Konstrukta GmbH entwickelt, konstruiert und liefert Sondermaschinen und Sondervorrichtungen für mittelständische und große Unternehmen, insbesondere für den Elektromaschinenbau. Das Unternehmen ist innerhalb der Holding in vielfältigste konstruktive Projekte und Prozesse einbezogen und steht den einzelnen Unternehmen mit ihrem Know-how zur Seite. Die Clemens GmbH wurde 1997 gegründet und ist seit dem Jahre 2008 in die Wilhelm Schmidt Gruppe integriert. Ihr Aufgabengebiet ist die Entwicklung, Herstellung und der Vertrieb von Rußpartikelfiltern sowie SCR-Anlagen für Dieselmotoren. Das Unternehmen ist auf die Schaffung technischwirtschaftlich optimaler, maßgeschneiderter Rußpartikelfilter spezialisiert. Die konsequente Ausrichtung aller Prozesse auf Einzelanfertigungen bzw. Kleinstserien, gepaart mit Standardisierung verwendeter Kernkomponenten, ermöglicht die Entwicklung und Fertigung der Filter zu preiswerten Konditi­ onen. Die Einsatzgebiete sind überwiegend stationäre Anwendungen wie Notstromaggregate, Spitzenlastanlagen, Pumpen- und Kompressoranlagen, inzwischen ausgewei­

tet auch auf Fahrgast- und Binnenschiffe sowie Motorprüfstände. Für die letztgenannten Anwendungsfälle wurden zwei verschiedene Systeme mit elektrischer Stillstandsregeneration bzw. mit Vollstromheizung entwickelt. Darüber hinaus sind weitere Anwendungen z.B. im Baumaschinensektor oder im Schienenfahrzeugbau realisierbar. Hierfür ist das Unternehmen in der Lage, auch Serien zu fertigen. 2010 begann man mit der Entwicklung eigener SCR-Systeme. Entwicklungsziel waren skalierbare, Bauraum sparende, technisch hochwertige und preislich interessante SCR-Anlagen. Die Berliner Wasserbetriebe (BWB) betreiben innerhalb des Stadtgebiets eine Vielzahl von Abwasser-Pumpwerken, deren Pumpen teilweise mit Dieselmotoren angetrieben werden. Die Pumpenanlagen unterliegen aufgrund der vorliegenden Betriebsbedingungen den Emissionsgrenzwerten der TALuft. Einen Teil dieser Antriebe hatte die Clemens GmbH bereits vor einigen Jahren mit Rußpartikelfiltern ausgerüstet. 2011/ 2012 sollten zwei der ältesten Motoren mit Leistungen von 450 bis 700 kW zusätzlich mit SCR-Anlagen zur Stickoxidminderung ausgerüstet werden. Die Herausforderung bestand im Alter der Motoren: 40 Jahre alte, mittelschnell laufende Maschinen mit einer NOx-Emission von über 6.000 mg/ Nm3 standen einem Zielwert von unter 1.000 mg/Nm3 gegenüber.


Jeder Filter wird auf den Einsatzfall abgestimmt. Auch mit ungewöhnlichen Konstruktionslösungen können schwierige Anwendungen realisiert werden. Hier eine FilterSchalldämpfer-Kombination in senkrechter Ausführung direkt über dem Motor.

Rußpartikelfilter mir integriertem Abgasschalldämpfer in einem Berliner Krankenhaus für eine Notstromanlage bis 2.000 kVA.

Das Modulsystem erlaubt eine Skalierung der Anlage für Leistungsbereiche bis über 2.000 kW. Aufgrund der begrenzten Einbauräume wurde ein modular aufgebautes System mit Metallträger-Katalysatoren gewählt, wobei jedes Modul eine Motorleistung von ca. 250 kW abdeckt. Das Modulsystem erlaubt eine Erweiterung des Leistungsbereichs bis über 2.000 kW. Die Anlagen setzen sich zusammen aus einem Eintrittsteil mit integrierter HarnstoffEindüsung und Mischerstrecke, einem Register Hydrolysekatalysatoren, ein bis zwei Registern Reduktionskatalysatoren, bei Bedarf ein Register Sperrkatalysatoren und dem Austrittsteil. Dabei ist die NOx-Reduzierung auf 1.000 als auch 500 mg/Nm3 möglich. Auf die Sperrkatalysatoren, deren Netzersatzanlage in einer Betriebszentrale der Deutschen Bundesbahn mit Rußpartikelfilter für eine RußRestemission von 1 mg/Nm³.

Aufgabe die Vermeidung von Ammoniakschlupf und damit von Gesundheitsgefährdungen ist, konnte durch entsprechende Sensorik und optimierte Einstellung des AdBlue-Einspritzsystems in Kombination mit einer selbst entwickelten Zusatzsteuerung/Motorüberwachung verzichtet werden. Bei diesen Anlagen werden die Motoren lediglich bei zwei (optional drei) Betriebspunkten betrieben. Eine extrem genaue Anpassung der eingespritzten AdBlue-Mengen auf genau diese Betriebspunkte war damit möglich. Dabei werden alle vorge­ gebenen Emissionsgrenzwerte zuverlässig unterschritten. Bei Anlagen mit variablen Lastverläufen ist hingegen die Verwendung von Sperrkatalysatoren sinnvoll. Besonders auffälliges Merkmal der beschriebenen SCR-Systeme des Typs “C-SCR-Anlage System EM“ ist ihre kompakte Bauform. Bei einer Komplettkonfiguration für 1.000 kW und maximal 500 mg/Nm³ NOx im Reingas war man in der Lage, die sogenannte Reaktoreinheit in der Größe 2.500 x 1.300 x 1.300 mm und mit einem Gesamtgewicht von 450 kg in Edelstahl zu fertigen. Dadurch sind die Anlagen prädestiniert für Umbauten im Bestand, wo Abgasnachbehandlungssysteme bei der Planung und Errichtung der Dieselmotorenanlage meist noch keine Rolle spielten und in der Folge Einbauraum extrem knapp ist. Durch ihr geringes Gewicht können sie auch Decken hängend installiert werden. Diese Möglichkeit wurde im genannten Projekt an einer Anlage umgesetzt. Aber auch bei Neuanlagen eröffnen die kompakten Abmessungen der Systeme gute Möglichkeiten bei der Unterbringung komplexer Abgasnachbehandlungssysteme. Das größte Potential steckt dabei zweifellos in der geringen Länge der Baugruppe. Das Unternehmen realisierte einen sehr kurzen Misch- und Verdampfungsbereich, der diverse Möglichkeiten der Beeinflussung

von Gasströmen mittels Querschnittveränderung, Reflexion, Umlenkung, Mischerblechen und Raumvolumenänderung konsequent ausnutzt. Hierdurch wurde, neben der deutlichen Bauraumeinsparung, auch eine deutliche Reduktion der NOx-Emissionen auf minimal 200 bis maximal 800 mg/ Nm3 erzielt. Der gesetzliche Grenzwert wurde somit teils deutlich unterschritten.

Ausblick Die Clemens GmbH kann mit dem bewährten Rußpartikelfilter-Programm und der eigenentwickelten SCR-Anlage im Leistungsbereich bis etwa 2.000 kW als Vollsortimenter von Abgasnachbehandlungssystemen für stationäre Dieselmotorenanlagen gleich welchen Einsatzzweckes auftreten. Da mit den Rußpartikelfiltern jedoch auch der Leistungsbereich. bis über 3.000 kW abgedeckt wird, ist das aktuelle Entwicklungsziel die Schaffung geeigneter SCR-Anlagen. Als erstem Unternehmen in Deutschland wurde der Clemens GmbH mit der Produktreihe Rußfilter das neu geschaffenen Qualitätssiegel des FAD (Förderkreis Abgasnachbehandlungstechnologien für Dieselmotoren) verliehen. Nach einer umfangreichen Bauartprüfung gilt das Qualitätssiegel für alle Produkte, die auf den gleichen Baukomponenten basieren und ähnliche Betriebsfälle abdecken. Das Qualitätssiegel gibt dem Betreiber die Sicherheit, den richtigen Filter für seine Anlage gewählt zu haben. Bilder: Clemens GmbH

info Clemens GmbH Otto-Porath-Platz 2 – 3 Fon: +49 (0) 3 37 08-5 41-0 www.clemens-berlin.de www.w-schmidt.de

Bhkw 1 2 2013 s ts 6 7 titelstory clemens  
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you