Druckluft für Lachsforellen

Ölfreier Sauerstoff-Eintrag für die Fischzucht: energieeffizient und sicher

  • Abb.1: Das Bild zeigt den Eintrag von Sauerstoff in ein Kreislaufbecken.Abb.1: Das Bild zeigt den Eintrag von Sauerstoff in ein Kreislaufbecken.
  • Abb.1: Das Bild zeigt den Eintrag von Sauerstoff in ein Kreislaufbecken.
  • Abb.2: Ein elektrisch angetriebenes Drehkolbengebläse (links) und ein über einen Dieselmotor angetriebenes Drehkolbengebläse der neuen Baureihe Delta Blower „Genration 5“ (rechts).
  • Abb.3: Stephan Winkelmann (links) und Hermann Winkelmann (rechts) lösten mit Wolfgang Ohlau (Aerzener) den Sauerstoff-Eintrag in die Fischzucht-Anlage von Heidefisch.

Schon seit 30 Jahren werden auf dem Hof Winkelmann im niedersächsischen Wietzendorf südöstlich von Soltau Forellen gezüchtet. Was als Hobby begann, mündete vor etwa 15 Jahren in die professionelle Fischaufzucht von Lachsforellen. Hauptziel ist die Gewinnung der reifen Eier der weiblichen Fische, des Kaviars (Rogen). Die Fische werden in betonierten, sogenannten Teilkreislaufbecken aufgezogen. Für deren Grundversorgung mit Sauerstoff setzt Winkelmann seit dem Beginn der professionellen Forellenzucht ausschließlich absolut ölfrei verdichtende Drehkolbengebläse der Aerzener Maschinenfabrik ein.

Aktuell arbeiten dort zwölf Aggregate, davon für Notfälle drei Anlagen mit Dieselantrieb zur Aufrechterhaltung der Versorgung bei Stromausfall. Drei weitere elektrisch angetriebene Aggregate und ein zusätzliches Diesel-Aggregat werden im Sommer 2014 zeitgleich mit der Inbetriebnahme von zwei weiteren Aufzuchtbecken installiert. Auch zwei Notstrom-Aggregate für den Ernstfall wurden eingeplant. Die weiblichen Forellen werden mit einem Eigengewicht von rund 10 g zugekauft und nach 26 bis 29 Monaten als sogenannte Lachsforellen geschlachtet. Nach der Inbetriebnahme der im Bau befindlichen Anlagen-Erweiterung im Sommer 2014 erwartet das Unternehmen eine jährliche Fangquote von ca. 650 bis 700 t. Den von den geschlachteten Fischen gelieferten Kaviar vermarktet das Unternehmen weltweit. Den Frischfisch liefert Winkelmann auf Eis in Styroporkisten verpackt als filettierte Ware oder küchenfertig an Weiterverarbeiter.

Ausfallsichere Sauerstoff-Versorgung

„In unseren Aufzuchtbecken ist eine ausfallsichere Sauerstoff-Versorgung unverzichtbar. Wir streben eine Sättigung von ca. 75 % an“, erklärt Juniorchef Stephan Winkelmann. Der Fischanteil im Wasser liegt bei ca. 10 %. Pro Becken und Stunde werden für eine optimale Versorgung ca. 6 bis 7 kg reiner, im Wasser gelöster Sauerstoff benötigt. Das entspricht einem Druckluft- Bedarf von etwa 10 bis 12 m³ / min pro Becken. Diesen Bedarf bei Wassertemperaturen unter 12° C deckt Winkelmann mit Druckluft ab, die ausschließlich mit Aerzen-Drehkolbengebläsen erzeugt wird. Nur bei höheren Temperaturen wird zusätzlich reiner Sauerstoff über Oberflächenbelüftung oder keramische Ausströmer eingeleitet.

Die Aerzen-Gebläse sind deshalb kontinuierlich mit konstanter Leistung zur Grundversorgung im Einsatz. Die Zugabe des reinen Sauerstoffs erfolgt – wenn erforderlich – in Abhängigkeit von manuell ermittelten Bedarfswerten. Der von den Drehkolbengebläsen erzeugte Sauerstoff erfüllt bei Winkelmann zwei zentrale Aufgaben:

1. Sauerstoff-Anreicherung des Wassers für optimale Lebensbedingungen der Lachsforellen;

2. Erzeugung einer konstanten, kreisförmigen Fließbewegung des Wassers in jedem Kreislaufbecken, damit die Fische kontinuierlich wie in einer Gegenstromanlage gegen den Wasserstrom anschwimmen und so in Bewegung bleiben.

Kontinuierliche Reinigung und Aufbereitung

Ein etwa 10 %iger Anteil des Kreislaufwassers in jedem Aufzuchtbecken wird zur Sicherstellung einer optimalen Biologie kontinuierlich entnommen und in einer zweistufig arbeitenden Anlage aufbereitet. In der ersten (mechanischen) Reinigungsstufe werden aus dem Wasser in einem Siebtrommelfilter zunächst alle Partikel <40 mm ausgefiltert. In der zweiten (biologischen) Stufe wird das Wasser in einem „moving bed- Filter“ biologisch gereinigt. Dieser Filter besteht aus im Wasser schwebenden ca. 5 cm großen zylindrischen Röhren aus Kunststoff, die den festbettliebenden Mikroorganismen eine ideale Aufwuchsfläche bieten. Wegen des bereits vorhandenen hohen Sauerstoffgehalts wird das Wasser bei Winkelmann in der biologischen Aufbereitung jedoch nur noch nitrifiziert und dann für einen kontinuierlichen Kreislauf in das jeweilige Becken zurückgeführt. „Seit dem Beginn der intensiven Aufzucht von Lachsforellen vor ca. 12 Jahren produzieren wir den benötigten Sauerstoff ausschließlich mit Drehkolbengebläsen von Aerzen. Aus dieser Zeit stammen auch die ersten Kontakte zu Dipl.-Ing. Wolfgang Ohlau, Stellvertretender Leiter des Aerzen-Vertriebsbüros Nord in Bad Fallingbostel. Herr Ohlau hat durch seine kompetente Beratung entscheidend zu unserem absolut versorgungssicheren Konzept für die Sauerstoff-Erzeugung beigetragen“, betont Seniorchef Hermann Winkelmann. Noch heute sind die ersten vor rund zwölf Jahren in Betrieb genommenen und in einem Container installierten Anlagen kontinuierlich im Dauerbetrieb rund um die Uhr aktiv. Parallel zur laufenden Erweiterung der Aufzuchtanlage arbeiten bei Winkelmann in Wietzendorf in einer zentralen Station inzwischen neun weitere Anlagen der aktuellen Baureihe Delta Blower „Generation 5“. Sieben Anlagen werden elektrisch, zwei Anlagen über Dieselmotoren angetrieben. Zeitgleich mit der Inbetriebnahme der neuen Kreislaufbecken Mitte 2014 werden drei weitere elektrisch angetriebene Anlagen und eine dieselgetriebene Anlage an bereits vorbereiteten Stellplätzen installiert.

Höchste Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit

„Eine ausfallsichere Sauerstoff-Produktion ist für unseren Betrieb eine unverzichtbare Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb. Deshalb legen wir allergrößten Wert auf die Zuverlässigkeit unserer Sauerstoff-Erzeuger. Aerzen-Drehkolbengebläse haben sich bei uns über die Jahre als sehr zuverlässig erwiesen. Sie genießen bei uns eine besondere Präferenz. Bei der Neuanschaffung von Gebläsen für die Sauerstoff-Erzeugung müssen zwar auch die Konditionen stimmen, aber in der Vergangenheit haben wir uns letztlich immer wieder für Drehkolbengebläse von Aerzen entschieden“, erklärt Seniorchef Hermann Winkelmann. Höchste Sicherheitsmaßstäbe gelten aber nicht nur bei der Auswahl der Sauerstoff-Erzeuger. Auch bei der Energie-Versorgung hat man sich doppelt abgesichert. Deshalb werden die Anlagen in der neuen zentralen Station nicht nur elektrisch, sondern auch über Dieselmotor angetrieben.

- Für die Grundversorgung und den kontinuierlichen Betrieb „rund um die Uhr“ stehen aktuell sieben – ab Mitte 2014 zehn – elektrisch angetriebene Drehkolbengebläse der Baureihe Delta Blower „Generation 5“ und zwei separat installierte etwa 12 Jahre alte Container- Anlagen zur Verfügung.

- Für die Notversorgung bei Stromausfall verfügt Winkelmann zusätzlich aktuell über drei – ab Mitte 2014 über vier – Gebläse der Baureihe Delta Blower „Generation 5“ mit Antrieb durch Dieselmotoren. Die Leistungen der Diesel- Anlagen wurden so gewählt, daß sie die elektrisch angetriebenen Anlagen bei Stromausfall zu 100 % ersetzen können. Sie werden lediglich als Notfall-Redundanz vorgehalten und starten bei Stromausfall sofort vollautomatisch.

„...absolut ausfallfreie Druckluft-Versorgung."

„Aber selbst diese doppelte Sicherheit erfüllt noch nicht unsere hohen Anforderungen an eine unter allen Umständen absolut ausfallfreie Druckluft-Versorgung. Durch einen totalen Stromausfall in der Vergangenheit sind wir aus Schaden bereits klug geworden“, berichtet Stephan Winkelmann. Deshalb setzt man bei Winkelmann noch eins drauf: um auch für einen längeren totalen Stromausfall gewappnet zu sein, verfügt das Unternehmen zusätzlich noch über zwei Notstrom-Aggregate, die im Ernstfall den Strom für alle elektrisch angetriebenen Drehkolbengebläse liefern können. Bei den neuen, in der zentralen Station installierten und elektrisch angetriebenen Drehkolbengebläsen handelt es sich um luftgekühlte Standardanlagen des Typs GM 25 S. Sie sind für eine maximale Liefermenge von 18 m³/min ausgelegt. Obwohl einige Anlagen mit Frequenzumrichtern für einen bedarfsabhängigen Betrieb ausgerüstet wurden, fahren alle Gebläse mit konstanter Drehzahl und liefern einen Überdruck von 300 mbar. Bei den in mehreren Schritten in Betrieb genommenen dieselgetriebenen Aggregaten wurden die Typen GM 35 S / Diesel und GM 60 S/Diesel gewählt. Beim Typ GM 60 S / Diesel handelt es sich um die größten dieselgetriebenen Anlagen der Baureihe Delta Blower „Generation 5“. Dazu Stephan Winkelmann: „Bei allen Gebläse haben wir uns von Anfang an bewußt für Anlagen mit leicht überdimensionierten Leistungen entschieden. Das erhöht nicht nur die Laufruhe der Anlagen. Wir versprechen uns von dieser Entscheidung auch eine höhere Betriebssicherheit und eine längere Lebensdauer und damit eine höhere Wirtschaftlichkeit.“ Anfallende einfache Wartungsarbeiten wie Ölwechsel, Filterwechsel usw. werden bei Winkelmann durch eigenes Personal selbst erledigt.

Drehkolbengebläse erfolgreich weiterentwickelt

Seit 1868 fertigt Aerzen Drehkolbengebläse und zählt heute zu den weltweit ältesten und größten Herstellern von Drehkolbengebläsen. Das Unternehmen ist in diesem Segment der europäische Marktführer. Seit den ersten Kompaktaggregaten 1960 führte ständige Weiterentwicklungen zur aktuellen Baureihe Delta Blower „Generation 5“, einer erfolgreichen Verbindung aus Tradition und Innovation. Die Aggregate dieser neuen Baureihe stehen für Ansaugvolumenströme von 30 bis 15.000 m³ / h zur Verfügung (Antriebsleistungen 1,5 bis 500 kW; Überdrücke bis 1,0 bar, Unterdrücke bis max. 0,5 bar). Sie bieten dem Anwender überzeugende Vorteile:

- Gebläsestufe mit patentiertem Verfahren zum Pulsationsabbau.

- Um durchschnittlich ca. 6 bis 8 dB(A) gesenkter Geräuschpegel gegenüber der Vorgängerbaureihe; Schalldämpfer nach PED-Richtlinie 97/23/EG.

- Platzsparende Side-by-Side-Aufstellung direkt nebeneinander ohne Zwischenräume.

- Antrieb durch Drehstrommotor der Klasse IE3 (Dieselantrieb optional) über Hochleistungs- Schmalkeilriemen; automatische Riemenspannung über Wippe.

- Einfache Bedienung und Wartung ausschließlich von der Frontseite; Ölstandskontrolle durch von außen sichtbares Schauglas.

- Kein schalldämmendes Adsorptionsmaterial dank integrierter Luftumlenkungen im Grundträger, damit kann kein verschleißendes Material in die Rohrleitung gelangen und nachgeschaltete Systeme verunreinigen

- ATEX-Ausführung optional lieferbar.

- Optional: Vollautomatischer Betrieb durch modular aufgebaute, elektronisch arbeitende Aertronic-Steuerung mit TFT-Farbgrafikdisplay und analogem Touchpanel (mit Störmelder, Betriebsstundenzähler, Anzeige der Betriebsdaten, Fehlerspeicher, Fernsteuerung sowie Regler nach Druck oder Temperatur; Möglichkeit der Anbindung an andere Steuerungen, Leitsysteme oder das Internet).

Delta Blower mit variabler Drehzahl

Alternativ zu den Anlagen mit fester Drehzahl liefert Aerzen die Aggregate der Baureihe Delta Blower „Generation 5“ auch mit variabler Drehzahl. Sie bieten alle Vorteile der ungeregelten Baureihe Delta Blower „Generation 5“. Diese über Frequenzumrichter regelbaren Aggregate passen ihre Leistung optimal an schwankenden Bedarf an. Sie pendeln bedarfsabhängig im Drehzahlbereich zwischen 25 und 100 % und produzieren deshalb nur die jeweils aktuell benötigte Luftmenge. Diese bedarfsparallel gefahrenen Drehkolbengebläse arbeiten deshalb mit höchster Energie-Effizienz und bieten im Betrieb eine besonders wirtschaftliche Druckluft- Erzeugung. Die neuen All-in-one-Anlagen mit integriertem Gebläse, Frequenzumrichter und Leistungsteil auf einem gemeinsamen Grundrahmen und sind mit Gabelstapler oder Hubwagen leicht zu transportieren. Sie sind nach Anschluß von Stromversorgung und Druckluft-Leitung sofort betriebsbereit. Deshalb sind die Drehkolbengebläse der neuen Baureihe Delta Blower „Generation 5“ auch ideal zur dezentralen Aufstellung direkt am Verbraucher geeignet. Sie können entweder als Einzelanlagen oder im Verbund mit Anlagen mit fester Drehzahl betrieben werden.

Versorgungssicherheit und Energie-Effizienz

„Die Lachsforellen benötigen bei uns 26 bis 29 Monate bis zur Schlachtreife und Vermarktungsfähigkeit. Deshalb müssen die Fische für eine optimale Entwicklung bei uns auch über maximal 29 Monate ideale Lebensbedingungen vorfinden. Eine absolut ausfallsichere Druckluft-Versorgung hat bei uns oberste Priorität. Deshalb vertrauen wir seit Beginn unserer gewerbsmäßigen Aufzucht von Forellen ausschließlich auf Aerzen-Drehkolbengebläse. Diese Anlagen haben sich bei uns im laufenden Betrieb hervorragend bewährt und als sehr problemlos erwiesen. Unsere ältesten Aggregate zeigen auch nach ca. 12 Jahren im Dauerbetrieb keinerlei Alterungs- oder Verschleißerscheinungen. Neben der hohen Versorgungssicherheit spricht aber noch ein weiteres Argument für Aerzen-Drehkolbengebläse. Mit diesen Anlagen erzeugen wir den dringend benötigten Sauerstoff mit optimaler Energie-Effizienz. Das ist für uns ein sehr wichtiges Argument. Denn die Energiekosten sind ein wesentlicher Bestandteil in unserer Kalkulation. Und nur bei einem wirtschaftlich arbeitenden Gesamtbetrieb können wir unsere Produkte am Markt erfolgreich verkaufen“, betont Seniorchef Hermann Winkelmann.

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Reherweg 28
31855 Aerzen
Germany
Telefon: +49 5154 810
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