Energieeffizienz und Ressourcenschonung durch innovative Filtersysteme von ARGO-HYTOS
Energieeffizienz und die damit verbundene Kraftstoffeinsparung ist Bestandteil der derzeit geführten Klima-Diskussion, da die Einsparung von Kraftstoff mit der Reduktion von CO2-Emissionen korreliert. Energieeffizienz ist somit einer der Schlüsselfaktoren für wirksamen Klimaschutz. Nicht zuletzt kann der schonende Umgang mit Energie dazu beitragen, den Klimawandel einzudämmen. Erfolgreiche Unternehmen werden in Zukunft mehr denn je den Focus auf die Entwicklung energieeffizienter Produkte legen und damit ihre Wettbewerbsvorteile in den globalen Märkten sichern.
Energie sparen – aber wie? Viele Maßnahmen, die zu Energieeinsparungen führen sollen, sind zunächst mit Investitionen in neue Technik verbunden, wie z.B. die Überarbeitung von Motoren, Rückgewinnung von Bremsenergie, Hybridantriebe oder Leichtbauweise. Einsparpotenziale liegen aber auch in Bereichen, wo sie auf den ersten Blick nicht vermutet werden – bei Hydraulikfiltern. In Zusammenarbeit mit Forschungsinstituten hat ARGO-HYTOS nach Lösungsansätzen zur Reduzierung des Druckverlustes gesucht. Berechnungen haben gezeigt, dass der spezifische Durchflusswiderstand von den eingesetzten Filtermaterialien sowie von Struktur und Länge der Faltenzwischenräume, den sogenannten Faltenkanälen, abhängt. Je länger ein Faltenkanal ist, desto größer ist auch der spezifische Durchflusswiderstand. Ursache für diesen Anstieg ist, dass das Hydraulikmedium nicht ungehindert durch den Faltenkanal strömen kann. Der Differenzdruck presst beide Flanken der Falte aufeinander. Der Faltenkanal wird lediglich durch das Stützgewebe offen gehalten. Mit Hilfe von Strömungssimulationen konnten Erkenntnisse über die Zustände im Faltenkanal gewonnen und die für den Druckverlust im gefalteten Filtermaterial maßgeblichen Einflussfaktoren herausgestellt und optimiert werden.
Die Lösung! Eine spezielle Webtechnik bei der Herstellung des neuen Filtermaterials EXAPOR®MAX 2 sorgt dafür, dass eine optimale Offenhaltung der Faltenkanäle gewährleistet ist. Der Druckverlust in der Falte wird dadurch um bis zu 50 % reduziert.
Die durch Simulationen gewonnenen Erkenntnisse konnten in die Praxis umgesetzt und in zahlreichen Untersuchungen bestätigt werden. Die Reduzierung des Druckverlustes im Filter um bis zu 40 % bei gleichbleibendem Volumenstrom bedeutet im Umkehrschluss, dass bei gegebenem Druckverlust bis ein zu 65 % höherer Volumenstrom realisiert werden kann. Für die Auslegung hydraulischer Anlagen bedeutet dies, dass je nach Anwendung, kleinere Filter verwendet und dadurch Gewicht, Ressourcen und Kosten eingespart werden. In vorhandenen Anlagen bewirkt der geringere Differenzdruck eine Verbesserung der Energieeffizienz, da mit EXAPOR®MAX 2 Filterelementen der Druckverlust im Durchschnitt um 20 % reduziert wird. Anhand eines Rechenbeispieles wird deutlich, wie viel Energie hierbei eingespart werden kann.
Bei einem durchschnittlichen Volumenstrom von 100 l/min, einem mittleren Differenzdruck von 1 bar über die Lebensdauer eines Filters und 1000 Bh spart der Anwender pro Jahr 33 kWh. Angenommen die Anlage würde elektrisch betrieben, entspräche dies bei einem Strompreis von 0,20 €/kWh einer Einsparung von 6,67 € und einer CO2 Reduzierung um ca. 19 kg. Nicht viel auf den ersten Blick – aber auf die Menge der EXAPOR®MAX 2 Filterelemente betrachtet, ergibt sich dadurch eine Einsparung von ca. 16,7 Millionen KWh und somit eine CO2 Reduzierung von ca. 10.000 Tonnen pro Jahr. Das entspricht dem CO2-Ausstoß von mehr als 5.000 PKW .
Fazit Innovative Lösungen von ARGO-HYTOS sind energieeffizient und Ressourcen schonend. Sie helfen Kosten zu sparen und unsere Umwelt zu schützen.
1 Im deutschen Strommix wird ein CO2-Ausstoß von 557 g/kWh zugrunde gelegt (Quelle: Umweltbundesamt) 2 mittlerer CO2-Ausstoß PKW 140 g/km (Quelle: bmu), Fahrleistung 13.000 km/Jahr (Quelle: destatis Info: Stand 2008 - 479 Mrd. km gefahren von 36,8 Mill. KFZ in Deutschland)