Fahrzeuge Effiziente Maistrocknung für mehr Bioethanol

In den USA wächst die Bedeutung des Bio-Kraftstoffes Ethanol. Der Anteil von Bioethanol am Kraftstoffverbrauch soll in den nächsten zehn Jahren von etwa drei Prozent auf zehn Prozent steigen; die Produktion regenerativer Treibstoffe wie Biodiesel und Bioethanol soll dann bei 110 Millionen Tonnen liegen. Für Ventilatorenantriebe in einer amerikanischen Bioethanolfabrik liefert Voith Turbo 23 TurboSyn-Kupplungen. Diese sorgen gegenüber Standardflüssigkeitskupplungen für eine höhere Wirtschaftlichkeit des Antriebs. Mit schlupflosem Nennbetrieb wird die Leistung der Ventilatoren um acht bis zehn Prozent gesteigert. Der größte Ethanolhersteller der USA baut seine Produktionskapazitäten derzeit aus. Dazu werden neue Werke gebaut und bestehende Werke aufgerüstet. Zu den Retrofit-Maßnahmen gehört auch die Modernisierung der Maistrocknung, die am Anfang der Ethanolherstellung steht. Hier hat das Unternehmen in den letzten Jahren größere Ventilatoren eingebaut, um eine höhere Auslastung zu erreichen. Allerdings führte dies schnell zu technischen Schwierigkeiten beim Anfahren der Ventilatoren. Bestehende elektronische Anfahrhilfen verursachten Überlastungen der Motoren und teure Ausfälle. Vor diesem Hintergrund ging im November 2007 die Bestellung über 23 TurboSyn 750 TV-L-C für die Gebläseanlage bei Voith Turbo ein. „Die Verbindung zwischen hydrodynamischem Anlauf und schlupflosem Nennbetrieb überzeugte den Kunden“, berichtet Gene Kritzberger, Voith Turbo USA. Damit erhielt die TurboSyn den Vorzug vor Frequenzumrichtern. Diese haben gewöhnlich eine Rückwirkung auf das elektrische Netz und verursachen dadurch oftmals Störungen in Steuerungen und EDV-Anlagen. Die empfindlichen Frequenzumrichter wirken nur auf den Motor und nicht direkt auf die Arbeitsmaschine ein. Mit der dabei veränderten Motorcharakteristik werden zuweilen auch Drehschwingungen höherer Ordnung in den Antriebsstrang eingeleitet, die zu mechanischen Schäden führen. „Durch die Turbokupplung hingegen wird das Anlaufverhalten der Arbeitsmaschine direkt gesteuert. Mit der im Nennbetrieb schlupflosen Bauart TurboSyn erhöht sich die Leistung der Ventilatoren um acht bis zehn Prozent“, erklärt Gene Kritzberger. Die Antriebsleistung der Gebläseanlage beträgt 600 kW bei 1 180 U/min. Die Kupplung gewährleistet ein besonders sanftes Anfahren durch ihre hydrodynamische Funktionsweise. Im Nennbetrieb überträgt die Kupplung das Drehmoment mechanisch und schlupffrei - und das ohne Eingriffe von außen. Dafür sorgen Einzelsegmente, die an der Kupplungsnabe an Mitnehmerbolzen angebracht sind und nach dem Anfahren radial nach außen schwenken. Erst ab einer bestimmten Drehzahl, meist bei 70 bis 80 Prozent Beschleunigung der Arbeitsmaschine, beginnt der mechanische Synchronisiervorgang zwischen Innenrad und Kupplungsschale. Das Drehmoment wird dadurch reibschlüssig direkt auf die Arbeitsmaschine übertragen. So ist das sanfte, hydrodynamisch gesteuerte Anfahren mit schlupffreiem Nennbetrieb gesichert. Die TurboSyn ist die erste hydrodynamische Kupplung mit integrierter Durchschalteinrichtung, die für diese keinen zusätzlichen Einbauraum benötigt. Sie sorgt für eine höhere Wirtschaftlichkeit des Antriebs; ohne Kupplungsschlupf ergibt sich eine Energieeinsparung von etwa drei Prozent. Die Herstellung von Bioethanol erfolgt ähnlich wie bei herkömmlichem Alkohol. Als Ausgangsmaterial dienen zucker- oder stärkehaltige Pflanzen wie Mais, Weizen und Zuckerrüben. In den USA wird Bioethanol hauptsächlich aus Mais hergestellt. Gemischt mit Benzin dient Bioethanol vermehrt als Kraftstoff. Die ersten elf der 23 TurboSyn Kupplungen für Ventilatorantriebe bei der Maistrocknung wurden bereits ausgeliefert.