Betritt man die Belüftungshalle einer modernen britischen Kläranlage, hört man es sofort: das gleichmäßige, rhythmische Summen der Gebläse, die Druckluft in Millionen Liter geklärtes Abwasser pressen. Diese Luft ist kein Nebeneffekt. Sie ist die Lebensader der biologischen Abwasserreinigung. Ohne eine zuverlässige, schadstofffreie Versorgung mit Niederdruck-Druckluft können die Mikroorganismen in den Belebtschlammbecken ihre Arbeit nicht verrichten, und die gesamte Reinigungskette bricht zusammen. Was sich in den letzten Jahren dramatisch verändert hat, ist Folgendes: welcher Typ Die Maschine liefert diese Luft – und deshalb stellen Wasserversorgungsunternehmen und Industriebetriebe in ganz England, Schottland und Wales immer schneller auf ölfreie Luftkompressortechnologie um.
Der traditionelle, ölgeschmierte Roots-Verdichter hat der Industrie jahrzehntelang gute Dienste geleistet. Er ist robust, mechanisch einfach und Ingenieuren intuitiv verständlich. Dennoch birgt er einen grundlegenden Nachteil: Schmieröl gelangt unweigerlich in den Abluftstrom. Selbst bei nachgeschalteter Filtration erreichen Spuren von Öl das Belüftungsbecken und bilden einen dünnen Film auf der Wasseroberfläche. Dieser Film behindert den Sauerstoffaustausch und beschichtet Biomasseträger in Membranbioreaktoren (MBR). Mit der Zeit führt dies zu einer reduzierten biologischen Aktivität, einem höheren BSB (biochemischer Sauerstoffbedarf) im Abwasser und dem unangenehmen Risiko, die Auflagen der Umweltbehörde hinsichtlich der Einleitung von Abwässern nicht zu erfüllen. Der ölfreie Luftkompressor – ob als ölfreier Schrauben-, Turbo- oder Hochgeschwindigkeits-Radialkompressor – beseitigt dieses Risiko vollständig und liefert kompromisslos Druckluft der Klasse 0 (gemäß ISO 8573-1) für den Prozess.
Wie biologische Belüftung tatsächlich funktioniert – und warum Luftreinheit wichtig ist
Beim Belebtschlammverfahren – dem in den meisten Kläranlagen Großbritanniens am häufigsten angewandten biologischen Reinigungsverfahren – gelangt ungeklärtes Abwasser in große, offene Becken, die mit einer dichten Suspension aerober Mikroorganismen gefüllt sind. Diese Bakterien verstoffwechseln gelöste organische Verbindungen (gemessen als BSB oder CSB) und wandeln Schadstoffe in Kohlendioxid, Wasser und weitere Biomasse um. Sauerstoff ist dabei entscheidend. Ohne eine kontinuierliche und ausreichend unter Druck stehende Luftzufuhr sinkt der Sauerstoffgehalt im Becken innerhalb weniger Minuten, die Bakterien stellen auf anaeroben Stoffwechsel um, und der Reinigungsprozess scheitert.
Niederdruck-Druckluft – typischerweise 0,5 bis 1,0 bar(g) – wird durch Feinblasenmembrandiffusoren am Boden der Belüftungsbecken geleitet. Diese Diffusoren zerstäuben den Druckluftstrom in Millionen winziger Bläschen und maximieren so die Kontaktfläche zwischen Luft und Wasser und damit die Sauerstoffübertragungseffizienz (OTE). Der ölfreie Luftkompressor erzeugt und fördert diesen Luftstrom. Ölverunreinigungen in der Luft zersetzen mit der Zeit das PTFE- oder EPDM-Membranmaterial der Diffusoren, verringern die Bläschenbildung und – kritisch – lagern hydrophobe Ölfilme auf der Biomasse ab. Dies hemmt die bakterielle Aktivität, von der das gesamte System abhängt. Moderne OFWAT-Vorschriften und die Einleitungsgenehmigungen der Umweltbehörde in England und Wales lassen keinen Raum für solche Leistungseinbußen.
Feinblasendiffusion
Ölfreie Luft erhält die Integrität der Diffusormembran und gewährleistet so eine Standard-Sauerstoffübertragungseffizienz (SOTE) von über 28% pro Meter Eintauchtiefe während der gesamten Lebensdauer des Diffusors.
Drehzahlregelung
Die integrierte VSD-Steuerung passt den Luftstrom präzise an den Sauerstoffbedarf in Echtzeit an und senkt so den durchschnittlichen Stromverbrauch um 20–35 µT im Vergleich zu Roots-Gebläsen mit fester Drehzahl, die mit konstantem Durchsatz laufen.
Null Sekundärverschmutzung
Die Zertifizierung nach ISO 8573-1 Klasse 0 bedeutet, dass kein Ölnebel in das Gewässer gelangt – eine wesentliche Voraussetzung für die Einhaltung der Abwasserqualitätsstandards der Umweltbehörde.
Technische Leistungsparameter
Ever Power ölfreie Belüftungsgebläse – typische Spezifikation für den Einsatz in kommunalen Abwasseranlagen im Vereinigten Königreich
| Parameter | Ölfreies Schraubengebläse | Zentrifugal-Turbogebläse | Traditionelles Wurzelgebläse |
|---|---|---|---|
| Betriebsdruckbereich | 0,3 – 1,5 bar(g) | 0,4 – 1,0 bar(g) | 0,3 – 0,8 bar(g) |
| Durchflusskapazität | 100 – 5.000 m³/h | 500 – 20.000 m³/h | 200 – 8.000 m³/h |
| Luftqualitätsklasse | ISO 8573-1 Klasse 0 | ISO 8573-1 Klasse 0 | Klasse 3–5 (Öl vorhanden) |
| Spezifische Leistung (kW pro 1000 m³/h bei 0,6 bar) | 13,5 – 16,0 kW | 11,0 – 14,5 kW | 18,0 – 24,0 kW |
| Geräuschpegel (in 1 m Entfernung) | 68 – 74 dB(A) | 65 – 72 dB(A) | 80 – 92 dB(A) |
| Ölverschleppung in der Luft | 0,000 mg/m³ | 0,000 mg/m³ | 0,5 – 5,0 mg/m³ |
| VSD-Steuerung | Standard | Standard | Nur für Nachrüstung |
| Geplantes Wartungsintervall | 4.000 – 8.000 h | 8.000 – 16.000 Stunden | 2.000 – 4.000 h |
Warum britische Wasserversorger ölfreie Belüftungsgebläse wählen
Die Notwendigkeit einer Modernisierung ist nicht nur eine Frage des Umweltbewusstseins – sie wird durch harte wirtschaftliche Erwägungen und zunehmenden regulatorischen Druck bedingt. Thames Water, Severn Trent, United Utilities und Anglian Water haben allesamt Klimaneutralitätspläne veröffentlicht, die eine drastische Reduzierung der Energieintensität ihrer Anlagen vorsehen. Die Belüftung macht typischerweise 50–601 TP5T des gesamten Stromverbrauchs einer Kläranlage aus, wodurch die Gebläseeffizienz der wichtigste Hebel für die Anlagenbetreiber ist, um Kosten und CO₂-Fußabdruck zu reduzieren.
Energiekostenreduzierung >20%
Unabhängige Prüfungen an verschiedenen Standorten in Großbritannien belegen übereinstimmend, dass der Austausch veralteter Roots-Gebläse durch frequenzgesteuerte, ölfreie Schraubengebläse jährliche Energieeinsparungen zwischen 201.000 Tonnen und 381.000 Tonnen ermöglicht. Bei den heutigen Strompreisen in Großbritannien entspricht dies jährlichen Einsparungen im sechsstelligen Bereich für mittlere und große Kläranlagen.
Sicherstellung der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften
Die Verschärfung der Einleitungsgrenzwerte durch die Umweltbehörde – insbesondere für BSB, Ammoniak und Phosphor – macht die Zuverlässigkeit der Aufbereitungsanlagen unerlässlich. Ölfreie Luft der Klasse 0 garantiert, dass keine Verunreinigungen auf der Belüftungsseite die biologische Leistungsfähigkeit beeinträchtigen und schützt die Betreiber vor kostspieligen Bußgeldern und Genehmigungsprüfungen.
Geringere Wartungskosten über den gesamten Lebenszyklus
Ölfreie Schrauben- und Radialgebläse benötigen keine Komponenten des Ölkreislaufs – weder Ölkühler noch Ölabscheider oder Ölfilter. Die Wartungsintervalle verlängern sich bei Radialgebläsen auf 8.000 bis 16.000 Betriebsstunden, wodurch die Häufigkeit geplanter Wartungsbesuche und das Risiko ungeplanter Ausfälle im Vergleich zu herkömmlichen, geschmierten Maschinen deutlich reduziert werden.
Intelligente DO-verknüpfte Steuerung
Moderne ölfreie Belüftungsgebläse lassen sich über Modbus, PROFIBUS oder Ethernet/IP direkt in SCADA-Systeme integrieren. Sauerstoffsonden im Becken liefern Echtzeitsignale an den Frequenzumrichter des Gebläses, der den Luftstrom kontinuierlich an den biologischen Sauerstoffbedarf anpasst – wodurch Energieverschwendung in Zeiten geringer Auslastung, beispielsweise nachts und am Wochenende, weiter reduziert wird.
Anwendungen der Abwasserbelüftung in ganz Großbritannien
Dank seiner Vielseitigkeit deckt der ölfreie Luftkompressor das gesamte Spektrum biologischer Kläranlagen im britischen Wassersektor ab. Von kleinen ländlichen Anlagen für wenige hundert Einwohnergleichwerte (EW) bis hin zu den größten städtischen Kläranlagen mit einer Kapazität von mehreren zehn Millionen Litern pro Tag ist die Grundanforderung stets dieselbe: eine saubere, zuverlässige und volumenstromvariable Druckluftversorgung, die dynamisch auf schwankende Lastbedingungen im Tagesverlauf reagieren kann.
Materialien, Konstruktion und Funktionsprinzip
Das ölfreie Schraubengebläse erreicht seine kontaminationsfreie Leistung durch ein grundlegend anderes Konstruktionsprinzip als sein geschmiertes Pendant. Die präzisionsgefertigten Rotorprofile aus hochwertiger Aluminiumlegierung oder Edelstahl sind mit PTFE oder ultrafeinen keramischen Thermospritzbeschichtungen versehen, die die erforderlichen Laufspaltmaße ohne ölbenetzte Dichtflächen gewährleisten. Steuerzahnräder synchronisieren die Rotorrotation mit submikrometergenauer Präzision und halten die Kompressionsspaltmaße im Tausendstelmillimeterbereich konstant. Das Ergebnis ist ein interner Luftkompressionszyklus, der an keiner Stelle des Luftstroms – vom Einlassfilter bis zum Auslassverteiler – mit Öl in Berührung kommt.
Hochgeschwindigkeits-Radialverdichter arbeiten nach einem anderen Prinzip: der dynamischen Kompression durch ein mit 15.000–50.000 U/min rotierendes Laufrad auf Magnet- oder Luftlagern. Auch hier wird Öl im Kompressionsprozess vollständig vermieden. Die Magnetlagerung verhindert jeglichen mechanischen Kontakt zwischen rotierenden und stationären Bauteilen, wodurch diese Maschinen im Vergleich zu Verdrängerverdichtern außergewöhnlich leise und vibrationsfrei arbeiten. Für große britische Kommunalanlagen mit einem Bedarf von 50.000–500.000 Einwohnergleichwerten (EW) ist der Radialverdichter aufgrund seiner hohen Förderleistung, des sehr hohen Wirkungsgrads bei Volllast und der außergewöhnlichen Luftreinheit die bevorzugte Lösung führender Ingenieurbüros wie Atkins, Jacobs und Stantec im Rahmen der aktuellen AMP8-Verträge.
Rotormaterial
Aluminiumlegierung 7075-T6 oder Edelstahl 316L, PTFE-/Keramik-Thermospritzbeschichtung auf Ra <0,4 µm
Gehäuse
Hochdruck-Druckguss aus GJL-250 Grauguss mit integrierten Kühlrippen und Epoxid-Pulverbeschichtung nach BS EN 13240
Lager
Schrägkugellager (fettgeschmiert, vom Luftweg isoliert) oder aktive Magnetlager (AMB) in Fliehkraftvarianten
Antriebssystem
Permanentmagnetmotor IE4 mit integriertem Frequenzumrichter, Schutzart IP55 (optional IP65), Isolationsklasse F, Drehstromanschluss 50 Hz / 400 V
Steuerung und Kommunikation
Integrierte SPS mit 7-Zoll-Farb-HMI-Touchscreen; Standardmäßiger Modbus RTU/TCP-, PROFIBUS-DP-, Ethernet/IP- und 4–20-mA-DO-Signaleingang.
Kundenerfolg: Anglian Water – Modernisierung der Kläranlage Peterborough
Fallstudie · East Midlands, England · Kommunaler Wassersektor
Die Kläranlage Peterborough Stanground versorgt rund 180.000 Einwohnergleichwerte (EW) in der Stadt und den umliegenden Bezirken von Cambridgeshire. Das bestehende Gebläsehaus enthielt vier veraltete, ölgeschmierte Roots-Gebläse, die während der AMP4-Phase installiert worden waren. Diese arbeiteten mit fester Drehzahl und einer Stufenregelung, die außerhalb der Spitzenzeiten erhebliche Energieverschwendung verursachte. Die Messwerte für gelösten Sauerstoff in den Nachbehandlungsspuren überschritten regelmäßig über Nacht 3,0 mg/l – ein typisches Anzeichen für starke Überbelüftung. Gleichzeitig führte Ölverschmutzung zu fortschreitender Verschmutzung der 2019 mit hohem Investitionsaufwand installierten Keramik-Feinblasendiffusoren.
Ever Power lieferte vier ölfreie Schraubengebläse mit integrierten IE4-PM-Motoren und Frequenzumrichtersteuerung. Jedes Gebläse ist für eine Förderleistung von 2.200 m³/h bei 0,65 bar(g) ausgelegt und verfügt über einen Regelbereich von 401 TP5T. Die SCADA-Integration in das bestehende Siemens PCS7-System ermöglichte die direkte Steuerung der DO-Kaskade. Nach 12 Monaten Betriebsdatenerfassung verzeichnete der Standort eine Reduzierung des Stromverbrauchs im Gebläseraum um 311 TP5T – was einer jährlichen CO₂-Einsparung von 420 Tonnen und Stromkosteneinsparungen von über 180.000 £ entspricht. Die Verschmutzungsraten der Diffusoren sanken auf ein vernachlässigbares Niveau, wodurch sich das geplante Membranwechselintervall von 5 auf über 10 Jahre verlängerte.
31%
Energieeinsparung erreicht
180.000 £
Jährliche Stromeinsparungen
420 t
CO2-Reduktion pro Jahr
Was unsere Kunden sagen
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Wir hatten zunächst Bedenken, von Roots-Gebläsen abzurücken – unser Team kannte sie in- und auswendig. Doch die Leistungsdaten des ersten Winterquartals haben alle überzeugt. Die Sauerstoffregulierung ist im Vergleich zu unseren vorherigen Systemen ein Quantensprung, und die Geräuschreduzierung im Gebläsehaus ist deutlich spürbar. Unsere Maschinenführer sind rundum zufrieden.
— Verfahrenstechniker, Severn Trent Water · West Midlands STW
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Unsere MBR-Membranen wiesen eine so starke Verschmutzung auf, dass die Wirtschaftlichkeit des Systems fraglich war. Seit wir ölfreie Gebläse von Ever Power sowohl für die biologische Förderung als auch für die Membranreinigung einsetzen, ist die Verschmutzungsrate drastisch gesunken. Wir gehen nun von einer deutlich längeren Membranlebensdauer als ursprünglich geplant aus. Die Investition in die Gebläse hat sich in weniger als drei Jahren amortisiert.
— Standortleiter, Betreiber einer industriellen Abwasserbehandlungsanlage · Yorkshire, England
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Der Beschaffungsprozess verlief unkompliziert und das technische Team von Ever Power war sehr kompetent – sie verstanden unsere SBR-Zyklusparameter und dimensionierten die Gebläse entsprechend für die aeroben und anoxischen Phasen. Die Lieferung nach Schottland erfolgte schneller als erwartet, und die Inbetriebnahme war innerhalb eines Tages pro Einheit abgeschlossen. Ich kann sie für die Modernisierung von Kleinkläranlagen im ländlichen Raum uneingeschränkt empfehlen.
— Vertragsmanager, Wasseraufbereitungsunternehmen · Schottland
Ever Power: Maßgeschneiderte ölfreie Gebläselösungen für die britische Wasserwirtschaft
Ever Power betreibt eine moderne Fertigungsanlage mit 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentren, Präzisions-Rotorschleifanlagen und einem vollständig instrumentierten Leistungsprüfstand, der nach den Normen BS EN ISO 1217 und ISO 5167 kalibriert ist. Unser Ingenieurteam arbeitet vom ersten Kontakt mit britischen Kunden an eng mit ihnen zusammen, um die spezifischen hydraulischen Bedingungen – Tanktiefe, Diffusor-Eintauchtiefe, Druckverlust im Rohrleitungsnetz und Regelungskonzept – zu verstehen, bevor wir ein formelles Angebot erstellen. Wir wählen nicht einfach anhand eines Katalogs aus. Jedes Belüftungsgebläse, das unser Werk verlässt, wird individuell dimensioniert, konfiguriert und auf seine Leistungsfähigkeit am tatsächlichen Einsatzort getestet.
Unsere Möglichkeiten zur Produktanpassung gehen weit über Standardmodellvarianten hinaus. Wir fertigen regelmäßig kundenspezifische Rotorprofile für nicht standardmäßige Druckverhältnisse, stellen Edelstahlgehäuse für Umgebungen mit aggressivem Sickerwasser und Industrieabwasser her, liefern ATEX-Zone-1- und Zone-2-zertifizierte Konfigurationen für Deponien und Chemieanlagen und integrieren DO-Sensorschnittstellen von Drittanbietern in unsere Standard-Controller-Plattform. Für Rahmenverträge in Großbritannien und AMP8-Investitionsprogramme bieten wir standardmäßig dediziertes Projektmanagement, Unterstützung bei der Inbetriebnahme vor Ort durch unsere britischen Servicetechniker sowie eine 24/7-Fernüberwachung.
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Nennen Sie uns Ihre Durchflussmenge, den Abflussdruck und die Beckenkonfiguration. Unsere Ingenieure senden Ihnen innerhalb von 48 Stunden ein detailliertes technisches Angebot mit einer unverbindlichen Preisangabe.
Häufig gestellte Fragen
Ever Power Industrial – Ölfreie Belüftungslösungen
Lieferung ölfreier Schrauben- und Radialgebläse für die britische Wasserwirtschaft. Maßgeschneiderte Konstruktion. Wettbewerbsfähige Preise. Inbetriebnahmeservice aus Großbritannien.
bearbeitet von gzl