Gartenbau
Der Einsatz von Druckluft im Gartenbau
Auch für den Druckluftbedarf im Gartenbau bzw. in der Hortikultur bietet Airpress effiziente und praktische Lösungen. Der Gartenbau in Deutschland hat eine hohe wirtschaftliche Bedeutung. Die Anbauflächen in Gewächshäusern und unter anderen hohen begehbaren Schutzabdeckungen sind in Deutschland im Zeitraum von 2016 bis 2020 um knapp 4% ausgeweitet.
Jeder Gärtner steckt viel Zeit und Energie in die Verbesserung der Qualität seines Gewächses und die Optimalisierung seines Produktionsprozesses. Eine verbesserte Wasserqualität, ein geschütztes Rohrleitungssystem und ein effizientes Druckluftsystem sorgen für Betriebssicherheit, Energieeinsparung und eine Verbesserung der Produktqualität. Die Systeme in einem Gewächshaus sind nicht nur sehr kostbar, sondern sie haben bei Ausfällen auch einen direkten Einfluss auf die Qualität des Gewächses sowie auf die Kontinuität des Prozesses.
Druckluft ist das A und O in vielen Produktionsprozessen, bei denen Leistung und Qualität im Gleichgewicht sein sollten. Druckluft ist nämlich die treibende Kraft vieler Maschinen und Prozesse, beispielsweise in Packstationen und Sortieranlagen. Der Einsatz von Druckluft führt zu einer enormen Leistungssteigerung in Prozessen. Druckluft ist hier dementspechend nahezu unersetzlich!
- Druckluft als Steuerluft
- Zero Class-Druckluft nach ISO-Norm 8573-1:2010
- Reinigen mit Druckluft
- Druckluft für Stickstoffgenerator
Steuerluft
Innerhalb des Gartenbaus wird die Druckluft in den meisten Fällen als Steuerluft genutzt, beispielsweise zur Steuerung von Greifern, Ventilen und Zylindern in Sortier- und Verpackungsanlagen. Im Herstellungsprozess müssen Produkte von einem Prozessschritt zum nächsten befördert werden, und hierfür wird Druckluft benötigt. Die Steuerluft findet beispielsweise Anwendung bei einfachen Druckluftwerkzeugen sowie bei Roboten mit pneumatischen Komponenten. Denken Sie hierbei zum Beispiel an Greifsysteme.
Das Greifen ist eine Grundbewegung zum Erfassen und Halten und stellt die Verbindung zwischen Roboter und Werkstück her. Greifsysteme lassen sich nach ihrer Wirkung in mechanische, pneumatische, magnetische und adhäsive Systeme unterteilen. Diese Wirkungen können zur größeren Flexibilität des Greifsystems auch kombiniert eingesetzt werden. Pneumatische Greifer arbeiten über die Aufnahme ebenflächiger Teile im Saugprinzip oder über das Klemmen des Werkstücks im Druckprinzip. Ein Pneumatikgreifer nutzt Druckluft für die Betätigung seiner Backen, auch Finger genannt. Diese Greiferfinger wirken etwas wie menschliche Finger, da sie Gegenstände halten, bewegen und an die gewünschte Stelle greifen. Die Vorteile eines Pneumatik-Greifers liegen darin, dass die Backen ein sehr hohes Greifpotenzial haben, der Greifer vergleichsweise klein und leicht ist, dass geringere Kosten erforderlich sind und, dass der Greifer sich leicht implementieren bzw. ganz einfach an die jeweilige Anwendungsanforderungen anpassen lässt. Durch ihre universelle Einsetzbarkeit dient die menschliche Hand oft als Vorbild für mechanische Greifer. Mechanische Greifer gibt es als Einfinger-, Zweifinger- oder Mehrfingergreifer. Der Antrieb des mechanischen Greifers erfolgt mechanisch, elektrisch oder pneumatisch. Durch seine einfache Handhabung ist der pneumatische Antrieb sehr verbreitet.
Dank der Steuerluft kann im Produktionsprozess eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreicht sowie präzise und exakt gesteuert werden. Ein weiterer Vorteil pneumatischer Steuerungen ist, dass diese unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen sind und diese in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden könnten.
An die Materialien der pneumatischen Geräte werden Ansprüche - wie korrosionsbeständig, ungiftig und nicht-absorbierend - gestellt. Die Anforderungen an die Druckluft selbst hängen vor allem davon ab, ob sie mit den Nahrungsmitteln in direkten Kontakt kommt oder nicht. In Bereichen, in denen die Druckluft zur Steuerung eingesetzt wird, gelangt diese selten in direkten Kontakt mit den Lebensmitteln, dennoch ist eine optimale Druckluftaufbereitung wichtig. Verunreinigungen in der Druckluft können den Verschleiß der Komponenten beschleunigen und zum Verklemmen der Komponenten führen. Dementsprechend sollten Verunreinigungen aus der Druckluft entfernt werden, sodass die Komponenten vor Korrosion und einem erhöhten Verschleiß geschützt werden! Durch die Einhaltung der Druckluftqualität und eine optimale Auslegung können somit Ausfallzeiten und Energiekosten minimiert sowie Produktverunreinigungen verhindert werden.
Praxisbeispiel: Druckluft in der gartenbaulichen Pflanzenproduktion - Druckluftanlage bei Emsflower
Bei Emsflower, einem Unternehmen das sich auf die Produktion von Beet- und Balkonpflanzen spezialisiert, hat Airpress eine große Druckluftanlage installiert. Am Standort Emsbüren im niedersächsischen Emsland wird stark in die Automatisierung und Erweiterung von Gewächshäusern investiert.
Bei Emsflower hat Airpress ein neues Druckluftsystem zur Gewährleistung einer optimalen Druckluftversorgung installiert. Dank dieser neuen Druckluftanlage gibt es keine Überproduktion und keine unnötigen Nullstunden, denn die Kompressoren sind genau auf den Bedarf der Produktionslinie ausgelegt. Es wurden hier drei 50 PS/37 kW 2IVR-Schraubenkompressoren installiert, von denen jeweils nur zwei arbeiten. Alle 24 Stunden schaltet sich eine Maschine aus und die pausierende wieder ein, so dass die Arbeit der Schraubenkompressoren ununterbrochen weiterläuft.
In unserem ausführlichen Blogbeitrag über das Projekt Emsflower erfahren Sie alles über die neue Druckluftanlage für dieses renommierte Gartenbauunternehmen, und im Video erzählt Giacomo Sambito einiges über die neu installierte Druckluftanlage.
Innerhalb der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie werden sehr hohe Anforderungen an die Druckluftqualität gestellt. Nur so kann die höchstmögliche Sicherheit für das Lebensmittel gewährleistet und dadurch Risiken für den Verbraucher verringert werden. In der Verpackungsindustrie kommt die Druckluft in den Verpackungsmaschinen in direkten Kontakt mit Verpackungsmaterialien, in welche später Lebensmittel gefüllt werden. Weil die Druckluft in diesem Wirtschaftsbereich mit Lebensmitteln in Berührung kommen kann, ist es von großer Bedeutung, dass für die Schmierung des Schraubenkompressors das speziell entwickelte Foodgrade-Öl verwendet wird.
In der Druckluft gibt es immer Schmutzpartikel, welche die einwandfreie Funktion eines pneumatischen Systems negativ beeinträchtigen. Dazu zählen unter anderem Staub, Wasserdampf und Kohlenwasserstoffe. In der Norm ISO 8573-1:2010 für Druckluftqualität wurde die Klassifizierung von Luft umgesetzt.
Die ISO-Norm 8573-1:2010 legt fest, welcher Maximalgehalt an Schmutzstoffmengen und Partikelgrößen in den jeweiligen Klassen enthalten sein darf. Wenn die Druckluft wie in einer Gemüse-Verpackungsanlage in direkten Kontakt mit nicht-trockenen Lebensmitteln kommt, gibt es nach ISO-Norm 8573-1:2010 für die Druckluftqualität die folgende Klassifikation:
- Feststoffpartikel: Klasse 1
- Wasser: Klasse 4
- Öl: Klasse 1
In diesem Fall benötigen Sie P-, M- und S-Filter sowie einen Kältetrockner um Druckluft der geforderten Qualität zu erzeugen. Dank dieser Vorfilter (P-Filter) und Nachfilter (M-Filter und S-Filter) bleibt der Feststoffpartikelgehalt unter den festgelegten Grenzmengen für Reinheitsklasse 1. Bei Druckluft der Reinheitsklasse 1.4.1 sollte der Drucktaupunkt +3°C Celsius betragen. Um diesen Wert zu erreichen wird ein Kältetrockner benötigt. Der Ölgehalt darf für Druckluft der Klasse 1.4.1 maximal 0,01 mg/m³ betragen. Um unter diesem Wert zu bleiben benötigen Sie einen A2-Filter. Wenn Sie ölfreie Druckluft, also Druckluft der Reinheitsklasse 1.4.0 erzeugen müssen, benötigen Sie eine Aktivkohle-Kolonne.
Bei Emsflower wird für das Umtopfen und den gesamten Verpackungsprozess Druckluft eingesetzt. Zum Umtopfen von Pflanzen wird saubere, trockene Druckluft benötigt, sodass die pneumatischen Komponenten intakt bleiben. Im Allgemeinen handelt es sich um einen Indoor-Prozess, bei dem Kälte und Temperaturschwankungen keine große Rolle spielen. Für diese Anwendung, d.h. das Umtopfen und das Verpacken von Pflanzen, ist ölfreie Druckluft nicht unbedingt erforderlich. Hier dürften die P-, M- und S-Filter in Kombination mit einem Druckluft-Kältetrockner reichen.
Für Sortieranlagen wie Sortiermaschinen für Tomaten, Orangen, Äpfel und Erdbeeren wird hingegen ölfreie Druckluft benötigt, denn die Druckluft kommt in diesem Fall mit Lebensmitteln in Kontakt. Im Falle von Tomaten-Sortiermaschinen werden die Tomaten von Personen gepflückt. Die Tomaten werden in einer Container gesammelt und danach mit einer Förderanlage transportiert. Ein Auge überprüft die Tomaten dann auf Farbe und Größe, wonach die aussortierten Tomaten mithilfe von Druckluft in eine andere Container gefördert werden. Wenn die Druckluft Ölteilchen enthält, wird die verschmutzte Luft mit den Tomaten in Berührung kommen und diese folglich verunreinigen. Aus diesem Grund sollten Sie entweder eine Aktivkohle-Kolonne oder einen A2-Filter anschaffen. Der A2-Filter muss nach 2-3 Monaten ausgetauscht werden. Die Aktivkohle-Kolonne sollte jedes Jahr gewechselt werden.
Adsorptionstrockner kommen bei der Produktion von Kartoffeln, Zwiebeln und Beten in Frage. Diese Pflanzen werden vom Land in die Lagerhalle transportiert. In der Lagerhalle liegt die Temperatur meistens bei 0°C. Für den Betrieb der Zylinder wird Druckluft benötigt, und wegen der niedrigen Temperatur in der Produktionshalle wird ein Trockner benötigt, der auch bei Temperaturen um den Gefrierpunkt arbeiten kann. Um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, muss die Außenluft genauso trocken sein wie die Innenluft. Wenn Sie statt eines Adsorptionstrockners einen Druckluft-Kältetrockner einsetzen wird sofort Kondensat auftreten, wenn die Luft in die kalte Lagerhalle eintritt, denn die Kältetrockner erreichen den Drucktaupunkt bereits bei +3°C. Folglich wird die Druckluft in den Leitungen, in den Zylindern und den Maschinen erfrieren. Infolgedessen werden Zylinder und Ventile undicht. Diese Undichtheiten sorgen für Druckluftverluste und letztendlich höhere Kosten für den Besitzer der Druckluftanlage.
Airpress bietet die passende Filtration für die geforderte Druckluftqualität an. Unsere Druckluftfilter entfernen effektiv Feinstaub, Wasser- und Ölpartikel sowie alle Arten von mikroskopischen Partikeln, Kohlenwasserstoffen, Dämpfen und Gerüchen aus der Druckluft. Sie benötigen Druckluft der Reinheitsklasse 0? Druckluft der Klasse 0 ist nach ISO 8573-1:2010 eine durch den Nutzer individuell festgelegte, strengere Anforderung als Klasse 1. Auch für diese "Zero Class"-Druckluft führen wir die passende Filtration in unserem Sortiment!
Für den Betrieb einer Spargelschälmaschine wird Druckluft benötigt. Die Druckluftanlage könnte sich unter anderem aus den folgenden Produkten zusammensetzen.
Reinigung
In der Hortikultur wird Druckluft auch zur Reinigung genutzt. Denken Sie hierbei an das Waschen von Obst und Gemüse, das Ausblasen von Formen und die CIP-Reinigung von Produktionsanlagen. Beim Waschen von Obst und Gemüsen wird Druckluft dem Wasser zugeführt, damit dieses sich bewegt und bessere Wascheffekte erzielt werden. In der Lebensmittelindustrie beinhaltet die Cleaning in Place-Reinigung (CIP), auf Deutsch Reinigung vor Ort, Schritte wie das Vorspülen mit Wasser, um grober Verschmutzungen zu entfernen, das Spülen der Produktionsanlage mit Reinigungsmittel, das Zwischenspülen mit Wasser zum Ausspülen des Reinigungsmittels, das Spülen der Anlage mit einer Säure und das Klarspülen mit Wasser.
Stickstoffgenerator
Um den Bedarf an Stickstoff eines Betriebes in der Lebensmittelindustrie zu decken, verwenden immer mehr Gärtner Stickstoffgeneratoren. Der Stickstoffgenerator ist ein System, mit dem Sie aus der normalen Umgebungsluft Stickstoff herstellen können. Unsere Umgebungsluft ist zusammengesetzt aus Stickstoff (78,1%), Sauerstoff (20,9%), Argon (1%) sowie Spuren einiger anderer inerter Edelgase. Ein Stickstoffgenerator ist geeignet zur Abscheidung von Sauerstoff aus der Luft, denn mithilfe dieser Generatoren wird Stickstoff nämlich in einem speziellen Absorptionsverfahren vom Rest der Luft getrennt. Der gewonnene Stickstoff hat einen Reinheitsgrad von bis zu 99,999 %. Zum Aufbau eines vollständigen, betriebsfähigen Systems wird ein Druckluftnetz oder einen eigenständigen Kompressor der vorgegebenen Kapazität sowie einen Stickstoffgenerator benötigt.
