Schmierstoff Damit die Kolbenkompressoren bei Erdinger Weißbräu optimal laufen

Von Michael Stirnweiß und Stefan Zuber

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Bei Erdinger Weißbräu entstehen die Weißbierspezialitäten mithilfe von moderner und hochverfügbarer Produktionstechnik. Dabei zählt jedes Detail, wie nicht zuletzt die Auswahl des passgenauen Schmierstoffs für die Kältekompressoren zeigt.

1,5 Millionen Hektolitern Weißbierspezialitäten werden bei Erdinger Weißbräu jährlich umgesetzt.
1,5 Millionen Hektolitern Weißbierspezialitäten werden bei Erdinger Weißbräu jährlich umgesetzt.
(Bild: Artem Shadrin - stock.adobe.com)

Die Marke Erdinger Weißbier ist seit Jahrzehnten international bekannt. Der jährliche Gesamtabsatz liegt bei 1,5 Millionen Hektolitern Bier. Damit ist die Weißbräu Werner Brombach GmbH die größte deutsche Weißbierbrauerei in Familienbesitz. Und doch wird noch immer jede einzelne Flasche in Erding vor den Toren Münchens gebraut. Daran hat sich seit der Gründung der Privatbrauerei vor über 130 Jahren nichts geändert.

Die technische Ausstattung der traditionsreichen Braustätte wird kontinuierlich neuen Produktionsstandards angepasst. So ging zum Beispiel 2017 eine neue Flaschenabfüllung in Betrieb, mit der die Kapazität auf bis zu 165.000 Flaschen pro Stunde angewachsen ist. Und auch die Kältetechnik hat sich gewandelt: Waren Kältekompressoren im Erdinger-Gründungsjahr 1886 gerade erst erfunden, so bilden sie heute das unverzichtbare Herzstück der Produktion. Verfügbarkeit und Energieeffizienz der Kältemaschinen haben damit in der Lebensmittelindustrie allgemein eine sehr hohe Priorität.

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Ammoniak als Kältemittel

Der Hauptgrund für die Verwendung von Ammoniak als Kältemittel ist die hohe Wirtschaftlichkeit: Seine sehr guten thermodynamischen Eigenschaften ermöglichen es, enorm energieeffiziente Kälteanlagen zu bauen. Ammoniak besitzt kein Ozonabbaupotenzial und trägt nicht zum Treibhauseffekt bei. Dies ermöglicht einen nachhaltigen Kältebetrieb.

Daneben wird aber auch die Bedeutung des im Kompressor verwendeten Schmierstoffs deutlich: Das Kälteöl im Kolbenkompressor hat die Aufgabe, Lager und sich gegeneinander bewegende Bauteile, wie z.B. Kurbelwelle oder Kolben zu schmieren, abzudichten und zu kühlen.

Wenn der Schmierstoff in den Kältekreislauf gelangt

Das aus dem Verdichtungsraum des Kompressors mitgerissene Öl (dampf- und tropfenförmig) kann durch den Ölseparator nicht vollkommen abgeschieden werden und gelangt so in den Kältekreislauf. Dort kommt das Öl bei Temperaturen von –35 °C bis 130 °C sowohl mit dem flüssigen als auch mit dem dampfförmigen Ammoniak in Kontakt und kann folgende Probleme hervorrufen:

  • Schwarzfärbung des Öles durch chemische Reaktionen zwischen Öl und Ammoniak,
  • Zusetzen der Ölfilter,
  • schwarze, gummiartige Ablagerungen besonders an heißen Stellen wie im Kompressor und im Kondensator (dadurch schlechter Wärmeübergang),
  • Dichtungsprobleme,
  • kurze Ölwechselintervalle durch schnelle Ölalterung,
  • Anstieg der Viskosität durch Verdampfung leichtsiedender Ölanteile,
  • hoher Öleintrag im Kältekreislauf (Verdampfung leichtsiedender Anteile), dadurch häufigere Entleerung der Ölfallen notwendig und hoher Ölverbrauch,
  • Bauteilverschleiß und
  • wachsartige Ablagerungen im bis zu –35 °C kalten Verdampfer.

Ursache für die genannten Probleme ist allein die Tatsache, dass das Schmieröl aus dem Kompressor in den Kältekreislauf mitgerissen wird. Die mitgerissene Ölmenge und somit der Ölverbrauch der gesamten Anlage ist in hohem Maße abhängig von der Verdampfungsneigung (Dampfdruck) des Öles. Die Verdampfungsneigung von naphtenbasischen Mineralölen ist höher als von hochausraffinierten Mineralölen (wie z. B. Klüber Summit RHT 68).

Dazu kommt der Umstand, dass viele Schmieröle eine geringe chemische und thermische Beständigkeit aufweisen. Viele nichtbehandelte Mineralöle enthalten Bestandteile, die die chemische und thermische Stabilität des Öles reduzieren (z. B. ungesättigte, schwefel- und sauerstoffhaltige Substanzen, die verharzungsfähig sind und versäuern können). Kommt Ammoniak mit diesen Ölen in Berührung, kann dies zu den oben genannten Problemen wie Schwarzfärbung, Ablagerungen, Filterproblemen und kurzen Ölwechselintervallen führen

Passgenaues Schmieröl für Kältekompressoren

Klüber Lubrication hat mit Klüber Summit RHT 68 ein hochausraffiniertes und mit Wasserstoff behandeltes (hydrotreated) Mineralöl, aus dem die unerwünschten Begleitstoffe aus dem Grundöl reduziert wurden. Es weist einen niedrigen Dampfdruck auf und kann je nach Betriebsbedingungen bis zu einer Verdampfungstemperatur von -39 °C verwendet werden. Sein enger Fraktionsschnitt reduziert den Ölverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Mineralölen deutlich. Durch das verdampfungsstabilere Klüber Summit RHT 68 wird der Ölgehalt im Kältemittel reduziert, was für einen effizienten Betrieb der Kälteanlage sorgt.

Schmierstoff überzeugt Weißbier-Experten

Mit diesen guten Argumenten entschlossen sich auch die Erdinger Weißbier-Experten schon vor rund 15 Jahren für eine Umstellung auf Klüber Summit RHT 68 von Klüber Lubrication. Nach ihrer Erfahrung bestätigen die Praktiker vor allem einen sehr viel geringeren Ölwurf sowie verbesserte Standzeiten der Gleitringdichtungen. Außerdem gestaltet sich der Entölvorgang nun einfacher, da das Öl sehr viel sauberer und fließfähiger aus der Anlage kommt.

Auch in vielen anderen Anlagen und Branchen kommen Ammoniak-spezifische Kälteöle aus dem Produktportfolio von Klüber Lubrication weltweit zum Einsatz.

* Michael Stirnweiß, Market Manager Food, und Stefan Zuber, Global Business Team Compressors, Klüber Lubrication Deutschland GmbH & Co. KG

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