Archiv Papiertechnik

Optimierter Einsatz spart Kosten

Der optimale Einsatz von Filzen senkt die Abrisshäufigkeit und spart Kosten, wie ein Rechenbeispiel zeigt. Die Laufzeiten bis an die Grenze auszureizen, lohnt sich nicht.

Dipl.-Ing. O. Kääpä, Heimbach GmbH & Co. KG

Die Testliner- und Wellenstoff-Branche durchlebt im Moment einen großen Wandel. Neben der teilweise schlechten Qualität des Altpapiers sind die scheinbar unaufhaltsam wachsenden Energiekosten ein ernsthaftes Problem. Vor allem müsste die Effizienz der Maschinen weiter verbessert werden. Hieraus ergibt sich zunächst die Frage: Welche Effizienz-Steigerungen beziehungsweise Kosten-Reduzierungen können in kurzer Zeit umgesetzt werden? Hierzu gibt es vielfältige Ansatzpunkte. Ein wesentlicher Faktor der Kostensenkung ist die Reduzierung der Abriss-Häufigkeit. Elementare Hilfe hierzu leistet die Nipentwässerung, die es ermöglicht, Energieaufwand für die Vakuumerzeugung einzusparen und die gleichzeitig deutlich höhere Trockengehalte realisieren kann – eine entsprechende Umstellung auf geeignete Filzdesigns vorausgesetzt. Hierdurch wird das Abriss-Risiko erheblich reduziert (Abb.1).

Ein auf diesen Zusammenhängen basierender, zunächst vielleicht ungewöhnlich erscheinender Aspekt wird im folgenden Beitrag beschrieben:

Umdenken in der Fahrweise von Bespannungen
Die Laufzeiten der Filze sind wichtig; sie sind der nahe liegendste Ansatzpunkt, um Kosten zu sparen. Doch lohnt es sich wirklich, die Laufzeiten bis an die absolute Leistungsgrenze der Filze auszureizen – oder sogar darüber hinaus? Grundsätzlich nicht: Gegen Ende der Laufzeiten kommt es vermehrt zu Abrissen, da die Filze häufig bis auf die Träger abgearbeitet sind. Durch schwindende Entwässerungsleistungen läuft die Papierbahn mit einem geringeren Trockengehalt aus der Presse, Dampfverbrauch und Abriss-Risiko steigen dramatisch an.

Vergleichende Berechnung an einer Testliner-Maschine, 8,0 m Arbeitsbreite, 1250 m/min: Die Pressenfilze bleiben bis zum absoluten Limit in der Maschine und werden somit alle acht Wochen gewechselt. Die Kosten für Bespannungen sowie für Stillstände beim Filzwechsel betragen circa eine Million Euro pro Jahr. Bei einer zugrunde gelegten Abrissquote von 60 pro Monat (= rund 700 Abrisse pro Jahr, je Abriss 15 Minuten Ausfallzeit bei 10 000 Euro pro Stunde) kommen noch rund 1,75 Millionen Euro pro Jahr hinzu. Gesamtkosten für Filze, Filzwechsel sowie für Ausfallzeiten durch Abrisse: 2,75 Millionen Euro pro Jahr. Betrachtet man nun die Situation bei einer Laufzeit pro Filzsatz von nur sechs Wochen, so werden zwar mehr Filzsätze und Filzwechsel benötigt (gesamt nun rund 1,33 Millionen Euro pro Jahr). Demgegenüber reduziert sich aber die Abrissquote von rund 60 auf beispielsweise nur rund 50 Abrisse pro Monat – bei einem Einsatz der multiaxialen „Spezialisten“ aus der ATROMAXX Familie von Heimbach zum Beispiel (Abb. 2, 3), die durch intensive Nip-Entwässerung deutlich höhere Trockengehalte erzielen können (Abb. 4).

Somit sinken bei dann nur noch rund 580 Abrissen/Jahr die Abrisskosten auf rund 1,45 Millionen Euro pro Jahr. Das bedeutet, dass bei einer Laufzeit von nur sechs Wochen pro Filzsatz Gesamtkosten für Filze, Filzwechsel und für Ausfallzeiten/Abrisse von 2,78 Millionen Euro pro Jahr entstehen. Damit belaufen sich die Mehrkosten für eine jeweils sechswöchige statt eine achtwöchige Laufzeit auf „nur“ 30 000 Euro pro Jahr. Dieser Mehrkosten-Betrag wird jedoch durch einige zusätzliche positive Faktoren weit mehr als ausgeglichen.

Zunächst entfallen die Ausfallzeiten für 120 Abrisse pro Jahr, das heißt, die Produktionszeit steigt um rund 30 Stunden. Umgerechnet auf Mehrproduktion und deren Verkaufswert macht das ein Plus von rund 690 000 Euro pro Jahr aus. Unterstellt man außerdem den Einsatz von Heimbach Multiaxial-Filzen, die in der Regel bessere Starteigenschaften aufweisen, ergibt sich eine weitere Mehrproduktion (z.B. jeweils einen Tag lang um 50 m/min gesteigerte Anlaufgeschwindigkeit bei jedem Filzwechsel / Neuanlauf) im Gesamtwert von rund 210 000 Euro pro Jahr. Zu guter Letzt kommt noch ein Betrag von etwa 30 000 Euro pro Jahr für die Energie-Einsparung hinzu – erzielt durch geringeres Rohrsauger-Vakuum sowie durch reduzierten Dampfverbrauch aufgrund höherer Gesamt-Entwässerung und somit höherer Trockengehalte nach der dritten Presse.

Vorteil für die Kostenbilanz:

Damit ergibt sich – nach Abzug der 30 000 Euro Mehrkosten für den Wechsel von acht auf sechs Wochen Laufzeit – ein Mehrerlös von rund 900 000 Euro pro Jahr – abzüglich Material- und Betriebskosten für die Mehrproduktion. Das ist die Antwort auf die Frage: „Filz-Laufzeiten absolut ausreizen – oder nicht?“

Die Pressenfilze zur Effizienz-Steigerung
Um diesen Zielkonflikt zwischen maximaler Laufzeit und maximaler Effizienz weitestgehend zu entspannen, hat Heimbach die ATROMAXX „Spezialisten“ entwickelt, die den schnelleren Start, die hohe Nip-Entwässerung sowie lange Laufzeiten gleichermaßen in sich vereinen. Sie verfügen über multiaxial angeordnete Trägerlagen aus reinen Monofilamenten, die einen sehr inkompressiblen Aufbau darstellen. Dieser Aufbau sorgt für genügendes Volumen und für offene Entwässerungskanäle zur Bewältigung der großen Wassermengen in Verpackungspapier-Maschinen. Entsprechend abgestimmte Vliesauflagen bewirken zudem besonders gute Starteigenschaften. Der Einsatz solcher hoch entwickelten Pressenfilze ist die Voraussetzung, um Kosten-Vorteile zu realisieren, wie sie zuvor beschrieben sind.

Dies sind Möglichkeiten, wie auf schnelle, einfache Weise und ohne Zusatzkosten, nur durch konsequente Optimierungsarbeit, die Prozesskosten in erheblichem Umfang gesenkt werden können.

Darüber hinaus belegt das zuvor aufgeführte Rechenbeispiel, in welcher finanziellen Relation die Kosten für hoch entwickelte Bespannungen zu dem hier dokumentierten Potenzial von Kosten-Reduzierungen stehen: Nur auf der Basis solcher Bespannungen werden konsequent und nachhaltig durchgeführte Optimierungen von technischen Prozessen sowie die daraus resultierenden, signifikanten Kosten-Vorteile erst ermöglicht.

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