Das Sonderheft für energieeffiziente dezentrale Energie- und Wärmeversorgung

1/2. Ausgabe ISSN-Nr. 1860-0913

Mai 2013 3. Jahrgang

Stromerzeugung

Neu: Komplette Gensets aus Skandinavien ab Seite 16

Wärmeerzeugung

Mit ORC-Technik Abwärme richtig nutzen ab Seite 18

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1948, Berlin-Kreuzberg – hier liegen die Ursprünge der Unternehmensgruppe Wilhelm Schmidt.In den ersten Jahren bildete zunächst die Instandsetzung von Verbrennungsmotoren das Kerngeschäft. In den Folgejahren kam die mechanische Lohnfertigung hinzu, die dann später um das Flammspritzen im Re-paraturbereich ergänzt wurde. Mitte der 90er Jahre wurde man auch im Bereich Konstruktion, Sondermaschinenbau und Automatisierungstechnik aktiv. Schließlich gehört seit 2008 die Rußfiltertechnik zum Portfolio der Unternehmensgruppe Wilhelm Schmidt, die unter dem Dach der Wilhelm Schmidt Holding GmbH geführt wird. Hierzu gehören die Unternehmen Wilhelm Schmidt GmbH, Motorenzentrum Wilhelm Schmidt GmbH, Clemens GmbH sowie die Konstrukta Ingenieurgesellschaft für Sondermaschinen mbH, die ihr Know-how und Fachwissen eng miteinander verzahnen und sich damit gegenseitig unterstützen. Der Firmensitz ist heute in Groß Kienitz nahe der Hauptstadt. Er ist gemeinsamer Produktionsstandort für alle Teilbereiche der Wilhelm Schmidt Gruppe. Gefertigt werden kundenindividuelle Speziallösun-gen und -produkte in Einzelbearbeitung oder kleinen und mittleren Losgrößen. Da-bei wird größter Wert auf hohe Qualität und die Beratung in enger Zusammenar-beit mit dem Kunden gelegt. Die Wilhelm Schmidt GmbH ist innerhalb der Firmengruppe im Maschinenbau tätig und bedient die Bereiche: Lohnfertigung, Sondermaschinenbau, Dichtungstechnik, Thermisches Spritzen und Dynamisches Wuchten. Zum Kundenkreis gehören klei-ne und mittlere aber auch global tätige Großunternehmen, die die Qualität der Spezialanfertigungen sowie das Know-how

Abgasnachbehandlungstechnik und neu entwickelte SCR-Anlagen aus einer Hand

tet auch auf Fahrgast- und Binnenschiffe sowie Motorprüfstände. Für die letztge-nannten Anwendungsfälle wurden zwei verschiedene Systeme mit elektrischer Still-standsregeneration bzw. mit Vollstromhei-zung entwickelt.Darüber hinaus sind weitere Anwendun-gen z.B. im Baumaschinensektor oder im Schienenfahrzeugbau realisierbar. Hierfür ist das Unternehmen in der Lage, auch Se-rien zu fertigen. 2010 begann man mit der Entwicklung eigener SCR-Systeme. Entwick-lungsziel waren skalierbare, Bauraum spa-rende, technisch hochwertige und preislich interessante SCR-Anlagen.Die Berliner Wasserbetriebe (BWB) betreiben innerhalb des Stadtgebiets eine Vielzahl von Abwasser-Pumpwerken, deren Pumpen teilweise mit Dieselmotoren angetrieben werden. Die Pumpenanlagen unterliegen aufgrund der vorliegenden Betriebsbedin-gungen den Emissionsgrenzwerten der TA-Luft. Einen Teil dieser Antriebe hatte die Clemens GmbH bereits vor einigen Jahren mit Rußpartikelfiltern ausgerüstet. 2011/ 2012 sollten zwei der ältesten Motoren mit Leistungen von 450 bis 700 kW zusätzlich mit SCR-Anlagen zur Stickoxidminderung ausgerüstet werden. Die Herausforderung bestand im Alter der Motoren: 40 Jahre alte, mittelschnell laufende Maschinen mit einer NOx-Emission von über 6.000 mg/Nm3 standen einem Zielwert von unter 1.000 mg/Nm3 gegenüber.

Schematische Darstellung einer SCR-Konstruktion als Spezialanfertigung für einen Kunden.

Rußfilter-Schalldämpferkombination an der 1.000 kVA-Notstromver- sorgung eines Kaufhauses.

aus dem Hause Schmidt besonders schät-zen. Der Kundenkreis kommt aus den un-terschiedlichsten Branchen, so dass die Groß Kienitzer einen breiten Erfahrungs-schatz aus den verschiedensten Anwendungs-bereichen vorweisen können. Für Kunden im Bereich Motortechnik ist die Motorenzentrum Wilhelm Schmidt GmbH zuständig - für die Aufarbeitung einzelner Motorkomponenten oder die Instandset-zung kompletter Motoren. Das Unterneh-men, das sich seit über 60 Jahren mit der Motoreninstandsetzung beschäftigt, bear-beitet nicht nur die Antriebe mobiler Arbeits-maschinen sondern widmet sich auch sehr erfolgreich der Aufarbeitung von Oldtimer-Antriebsmotoren und deren Komponen-ten. Die Konstrukta GmbH entwickelt, konstru-iert und liefert Sondermaschinen und Son-dervorrichtungen für mittelständische und große Unternehmen, insbesondere für den Elektromaschinenbau. Das Unternehmen ist innerhalb der Holding in vielfältigste konstruktive Projekte und Prozesse einbe-zogen und steht den einzelnen Unterneh-men mit ihrem Know-how zur Seite.Die Clemens GmbH wurde 1997 gegründet und ist seit dem Jahre 2008 in die Wilhelm Schmidt Gruppe integriert. Ihr Aufgaben-gebiet ist die Entwicklung, Herstellung und der Vertrieb von Rußpartikelfiltern sowie SCR-Anlagen für Dieselmotoren. Das Un-ternehmen ist auf die Schaffung technisch-wirtschaftlich optimaler, maßgeschneiderter Rußpartikelfilter spezialisiert. Die konsequen-te Ausrichtung aller Prozesse auf Einzelan-fertigungen bzw. Kleinstserien, gepaart mit Standardisierung verwendeter Kernkom-ponenten, ermöglicht die Entwicklung und Fertigung der Filter zu preiswerten Konditi-onen. Die Einsatzgebiete sind überwiegend stationäre Anwendungen wie Notstromag-gregate, Spitzenlastanlagen, Pumpen- und Kompressoranlagen, inzwischen ausgewei-

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von Gasströmen mittels Querschnittverän-derung, Reflexion, Umlenkung, Mischerble-chen und Raumvolumenänderung konse-quent ausnutzt. Hierdurch wurde, neben der deutlichen Bauraumeinsparung, auch eine deutliche Reduktion der NOx-Emissio-nen auf minimal 200 bis maximal 800 mg/Nm3 erzielt. Der gesetzliche Grenzwert wur- de somit teils deutlich unterschritten.

AusblickDie Clemens GmbH kann mit dem bewähr-ten Rußpartikelfilter-Programm und der ei-genentwickelten SCR-Anlage im Leistungs-bereich bis etwa 2.000 kW als Vollsortimen- ter von Abgasnachbehandlungssystemen für stationäre Dieselmotorenanlagen gleich welchen Einsatzzweckes auftreten. Da mit den Rußpartikelfiltern jedoch auch der Leistungsbereich. bis über 3.000 kW abge-deckt wird, ist das aktuelle Entwicklungsziel die Schaffung geeigneter SCR-Anlagen.Als erstem Unternehmen in Deutschland wurde der Clemens GmbH mit der Produk-treihe Rußfilter das neu geschaffenen Qua-litätssiegel des FAD (Förderkreis Abgasnach-behandlungstechnologien für Dieselmoto- ren) verliehen. Nach einer umfangreichen Bauartprüfung gilt das Qualitätssiegel für alle Produkte, die auf den gleichen Bau-komponenten basieren und ähnliche Be-triebsfälle abdecken. Das Qualitätssiegel gibt dem Betreiber die Sicherheit, den rich-tigen Filter für seine Anlage gewählt zu haben.

Bilder: Clemens GmbH

Aufgabe die Vermeidung von Ammoniak-schlupf und damit von Gesundheitsgefähr-dungen ist, konnte durch entsprechende Sensorik und optimierte Einstellung des AdBlue-Einspritzsystems in Kombination mit einer selbst entwickelten Zusatzsteue-rung/Motorüberwachung verzichtet werden. Bei diesen Anlagen werden die Motoren lediglich bei zwei (optional drei) Betriebs-punkten betrieben. Eine extrem genaue An-passung der eingespritzten AdBlue-Men-gen auf genau diese Betriebspunkte war damit möglich. Dabei werden alle vorge-gebenen Emissionsgrenzwerte zuverlässig unterschritten. Bei Anlagen mit variablen Lastverläufen ist hingegen die Verwen-dung von Sperrkatalysatoren sinnvoll.Besonders auffälliges Merkmal der beschrie-benen SCR-Systeme des Typs “C-SCR-An-lage System EM“ ist ihre kompakte Bau-form. Bei einer Komplettkonfiguration für 1.000 kW und maximal 500 mg/Nm³ NOx im Reingas war man in der Lage, die so-genannte Reaktoreinheit in der Größe 2.500 x 1.300 x 1.300 mm und mit einem Gesamtgewicht von 450 kg in Edelstahl zu fertigen. Dadurch sind die Anlagen prä-destiniert für Umbauten im Bestand, wo Abgasnachbehandlungssysteme bei der Planung und Errichtung der Dieselmoto-renanlage meist noch keine Rolle spielten und in der Folge Einbauraum extrem knapp ist. Durch ihr geringes Gewicht können sie auch Decken hängend installiert werden. Diese Möglichkeit wurde im genannten Projekt an einer Anlage umgesetzt.Aber auch bei Neuanlagen eröffnen die kompakten Abmessungen der Systeme gute Möglichkeiten bei der Unterbrin-gung komplexer Abgasnachbehandlungs-systeme. Das größte Potential steckt dabei zweifellos in der geringen Länge der Bau-gruppe.Das Unternehmen realisierte einen sehr kurzen Misch- und Verdampfungsbereich, der diverse Möglichkeiten der Beeinflussung

Das Modulsystem erlaubt eine Skalierung der Anlage für Leistungsbereiche bis über 2.000 kW. Aufgrund der begrenzten Ein-bauräume wurde ein modular aufgebautes System mit Metallträger-Katalysatoren ge-wählt, wobei jedes Modul eine Motorleis-tung von ca. 250 kW abdeckt. Das Mo-dulsystem erlaubt eine Erweiterung des Leistungsbereichs bis über 2.000 kW.Die Anlagen setzen sich zusammen aus ei-nem Eintrittsteil mit integrierter Harnstoff-Eindüsung und Mischerstrecke, einem Re-gister Hydrolysekatalysatoren, ein bis zwei Registern Reduktionskatalysatoren, bei Bedarf ein Register Sperrkatalysatoren und dem Austrittsteil. Dabei ist die NOx-Redu-zierung auf 1.000 als auch 500 mg/Nm3

möglich. Auf die Sperrkatalysatoren, deren

Jeder Filter wird auf den Einsatzfall abgestimmt. Auch

mit ungewöhnlichen Konstruk- tionslösungen können schwie-

rige Anwendungen realisiert werden. Hier eine Filter-

Schalldämpfer-Kombination in senkrechter Ausführung

direkt über dem Motor.

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Clemens GmbHOtto-Porath-Platz 2 – 3Fon: +49 (0) 3 37 08-5 41-0www.clemens-berlin.dewww.w-schmidt.de

Rußpartikelfilter mir integriertem Abgasschalldämpfer in einem Berliner Krankenhaus für eine Notstromanlage bis 2.000 kVA.

Netzersatzanlage in einer Betriebs- zentrale der Deutschen Bundesbahn mit Rußpartikelfilter für eine Ruß- Restemission von 1 mg/Nm³.